Propuesta de productos ecoeficientes para la construcción: Panel modular fonoabsorbente a partir de espumas de poliuretano procedentes del sector automovilístico

PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO TRABAJO FIN DE GRADO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA Realizado por: Alejandro Revilla Sánchez Tutor: Diego Frustaglia Grupo Docente: Paloma Rubio – Enrique Fernández Grupo y Curso: TFG H 2022/2023 *Este trabajo es individual. Sin embargo, desde el punto 1. Introducción hasta el punto 6. Planteamiento Experimental, ha sido elaborado en grupo formado por Alejandro Revilla Sánchez y Valentín López Pareja. PRÓLOGO AGRADECIMIENTOS 1 RESUMEN. PALABRASS CLAVE 2 ABSTRACT. KEY WORDS 2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 3 1.1. Los plásticos y sus propiedades 1.2. Tipos de plásticos 1.3. Problemas de los plásticos e impacto medioambiental. Reciclaje como solución. 2. ESTADO DE LA CUESTIÓN 11 2.1. Origen y evolución de las espumas de poliuretano 2.2. Composición y propiedades de las espumas de poliuretano 2.3. Aplicación de las espumas de poliuretano en el sector automovilístico en la actualidad 2.4. Problemática ambiental de las espumas de poliuretano en el sector automovilístico y reciclaje 2.5. Estudios de referencia 3. OBJETIVOS 27 3.1. Objetivos generales 3.2. Objetivos específicos 4. HIPÓTESIS DE PARTIDA 28 5. METODOLOGÍA DE TRABAJO 29 6. PLANTEAMIENTO EXPERIMENTAL. ENSAYO ACÚSTICO 30 6.1. Introducción y normativa de aplicación 6.2. Metodología 6.3. Análisis de resultados 6.4. Conclusiones del ensayo 6.5. Cumplimiento normativa vigente 7. PRODUCTO PROPUESTO 51 7.1. Diseño del producto 7.2. Características acústicas 7.3. Normativa aplicable 8. APLICACIÓN DEL PRODUCTO A UN CASO PRÁCTICO 57 8.1. CEIP Nuestra Señora de Linares 8.2. Exigencias técnicas del producto: cumplimiento CTE DB HR 8.3. Impacto medioambiental de la solución 9. CONCLUSIONES 68 BIBLIOGRAFÍA 69 ANEXOS 75 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 1 AGRADECIMIENTOS A mi tutor, Diego Frustaglia, y grupo docente, Paloma Rubio y Enrique Fernández, y al resto de docentes que han participado en esta investigación y me han guiado a lo largo del camino. A mi compañero, Valentín López Pareja, con el que he tenido el placer de compartir la primera parte de la realización del trabajo. A todas y cada una de las personas que me han acompañado a lo largo de estos años, en especial amigos y familia. 2 RESUMEN. PALABRAS CLAVE En la sociedad actual, los vehículos se han convertido en un elemento esencial de nuestra vida cotidiana. Resulta impensable concebir nuestra realidad tal y como la conocemos sin su presencia. "Sin embargo, el aumento del uso de los vehículos ha generado una gran cantidad de residuos, muchos de ellos considerados peligrosos por la Unión Europea (UE)" Resulta fundamental contar con un conocimiento riguroso sobre el tratamiento y la gestión de este tipo de residuos, con el objetivo de minimizar su impacto en el medio ambiente. En este sentido, se hace necesaria la adopción de políticas y medidas que promuevan una gestión más eficiente de tales residuos, a través de procesos de reciclaje y tratamiento que permitan reducir su impacto ambiental. De este modo, se presenta la propuesta de un panel modular fonoabsorbente aplicable en el sector de la construcción cuyo relleno está compuesto de espumas de poliuretano extraídas de los centros de tratamientos autorizados (CAT). Estas espumas son utilizadas como relleno de asientos y tapicerías en automóviles y otros tipos de vehículos generando anualmente, una gran cantidad de residuos de espuma de poliuretano que no es reciclada ni tratada. Con esta propuesta no solo logramos favorecer el comportamiento acústico del recinto de aplicación, llegando a igualar los valores de absorción acústica obtenidos por los productos convencionales utilizados actualmente, sino que se reduce el proceso de fabricación, reduciendo el impacto medioambiental y haciendo de este producto un producto sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Automóvil – Plástico – Espuma de Poliuretano – Absorción acústica – Panel fonoabsorbente - Reciclaje ABSTRACT. KEY WORDS In today's world, vehicles have become an essential element of our daily lives. It is unthinkable to conceive our reality as we know it without their presence. "However, the increase in the use of vehicles has generated a large amount of waste, many of which are considered dangerous by the European Union (EU)." It is essential to have rigorous knowledge about the treatment and management of this type of waste, with the aim of minimizing its impact on the environment. In this sense, the adoption of policies and measures that promote more efficient management of such waste through recycling and treatment processes that reduce their environmental impact is necessary. In this way, the proposal is presented for a sound-absorbent modular panel applicable in the construction sector whose filling is made up of polyurethane foams extracted from Authorised Treatment Centres (CAT). These foams are used as filling for seats and upholstery in cars and other types of vehicles, generating a large amount of polyurethane foam waste each year that is neither recycled nor treated. With this proposal we not only manage to improve the acoustic performance of the application area, reaching the same acoustic absorption values obtained by the conventional products currently used, but we also reduce the manufacturing process, reducing the environmental impact and making this product a sustainable and environmentally friendly product. Automotive – Plastic – Polyurethane foam – Sound absorption – Acoustic panel – Recycling PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 3 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Los plásticos y sus propiedades El origen etimológico del término "plástico" proviene del griego "plastikos", el cual hace referencia a la capacidad del material para ser moldeado. Esto se refiere a su maleabilidad o plasticidad durante el proceso de fabricación, permitiendo que pueda ser fundido, prensado o extruido en diferentes formas y tamaños. El término "plástico" se utiliza comúnmente para referirse a una amplia variedad de materiales sintéticos o semisintéticos que se utilizan en una gran cantidad de aplicaciones en la vida moderna, haciendo que esta sea más fácil, limpia y agradable. El plástico se encuentra en envases, prendas de vestir, edificios, dispositivos médicos, automóviles, teléfonos móviles, y muchos otros objetos cotidianos. "Los plásticos son materiales orgánicos, igual que la madera, el papel o la lana. Las materias primas que se utilizan para producir plástico son productos naturales como la celulosa, el carbón, el gas natural, la sal y, por supuesto, el petróleo." [1] El plástico es un material muy versátil que se puede utilizar en una amplia variedad de aplicaciones industriales y de consumo gracias a sus propiedades. Se trata de un material de baja densidad, lo que lo hace ligero y fácil de transportar. Además, tienen excelentes propiedades de aislamiento térmico, acústico y eléctrico. Son resistentes a la corrosión y duraderos, lo que los hace ideales para aplicaciones exigentes y pueden ser transparentes. Los plásticos, se pueden moldear fácilmente para crear formas complejas y se pueden combinar con otros materiales para crear productos específicos. Si un plástico no cumple con todas las propiedades necesarias para una aplicación en particular, se pueden modificar sus propiedades con rellenos, colores, agentes espumantes, retardantes de llama y plastificantes para satisfacer los requisitos específicos. 10 Figura 9. Índices de contenido en reciclado por aplicación de los plásticos. Fuente: Plastics Europe. «La economía circular de los plásticos. Una visión europea"» El informe "La economía circular de los plásticos. Una visión europea" ofrece información significativa acerca de los desechos derivados de envases de plástico. Durante el año 2020, se enviaron más de 10 millones de toneladas de desechos de plástico post-consumo para su reciclaje, y 4,6 millones de toneladas se utilizaron en la producción de nuevos productos de plástico, lo que representa el 8,5% del total y un aumento del 1,3% en comparación con el año 2018. La cantidad de plásticos reciclados utilizados en envases, construcción y agricultura, ganadería y jardinería también experimentó un aumento del 43%, 15% y 3%, respectivamente, en comparación con el año 2018 [Figura 9]. A pesar de estos avances, todavía existe una proporción del 65% de estos residuos que no forman parte de la economía circular en la UE27+3. Además, se ha comprobado que los índices de reciclaje de residuos plásticos son 13 veces mayores cuando se realizan recolecciones selectivas en comparación con los sistemas de recolección mixtos. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 11 2. ESTADO DE LA CUESTIÓN 2.1. Origen y evolución de las espumas de poliuretano En su búsqueda por crear una fibra sintética con características similares a la poliamida, el químico Otto Bayer llevó a cabo una investigación en la que utilizó un grupo reactivo capaz de generar uretanos al entrar en contacto con alcoholes. Este hallazgo fue el punto de partida para la creación de los poliuretanos, lo que llevó a que en 1937 Bayer obtuviera la patente correspondiente a este proceso. A pesar de las expectativas, los primeros intentos no produjeron las fibras esperadas, sino más bien una espuma cuyos poros se generaron debido a la producción de dióxido de carbono como subproducto. Paralelamente a los trabajos en el laboratorio, el inventor y su equipo se enfocaron en identificar las posibles aplicaciones para las espumas, fibras y elastómeros del nuevo plástico. En las patentes registradas hasta 1948, se puede dilucidar la enorme creatividad de los investigadores, quienes describieron diversas utilidades de su invención: "Los materiales porosos y livianos pueden utilizarse como soporte estructural en la construcción de aviones y barcos, como aislante térmico y acústico, para la fabricación de muebles, ruedas, juguetes, construcción de edificios, prótesis, suelas de calzado y vendajes de tracción". [4] Figura 10. Otto Bayer, descubrimiento de los poliuretanos. Fuente: Bayer Foundation "El Profesor Otto Bayer nació en Frankfurt, Alemania, en 1902. Como químico capacitado, estableció una reputación como un destacado investigador a una edad temprana y posteriormente se convirtió en el director de investigación en Bayer. Se le atribuye la invención de materiales basados en poliuretano, una familia revolucionaria de plásticos que siguen siendo críticos para muchos aspectos de nuestra vida cotidiana. Después de su muerte a los 79 años en 1982, una disposición generosa en su testamento aseguró que se pudiera establecer el Premio Otto Bayer en su memoria" [5] 12 Figura 11. Espumas de poliuretano. Fuente: Asociación de la Industria del Poliuretano Rígido (IPUR) A partir de 1952 se inició la producción a escala industrial del poliuretano, impulsada por el rápido progreso en la química y la tecnología de transformación después de la Segunda Guerra Mundial. En ese año, la fábrica de Bayer en Leverkusen comenzó a producir unas 100 toneladas de materias primas de poliuretano anualmente. Desde entonces, la demanda por este material aumentó significativamente, y en la actualidad se estima que el consumo mundial anual de poliuretano alcanza los nueve millones de toneladas. Estas cifras fueron mencionadas por primera vez en octubre de 1997 durante el "Polyurethanes World Congress" de Amsterdam. El año 1960 fue un momento crucial para la historia del poliuretano, ya que se presentó por primera vez una espuma rígida con capas metálicas superpuestas, que hoy conocemos como paneles metálicos tipo sándwich. Esto supuso un gran avance en la industria de la construcción, ya que estos paneles se convirtieron en un material de construcción ligero y resistente que permitía la creación de edificios más eficientes energéticamente. Además, las espumas flexibles conquistaron el mundo del mueble y de los asientos de coche, proporcionando comodidad y seguridad a los usuarios. En la industria frigorífica, la espuma de poliuretano se empezó a utilizar como aislante térmico, proporcionando una eficaz protección contra la pérdida de temperatura en las cadenas del frío. A pesar de las crisis del petróleo de la década de 1970, el consumo de poliuretano siguió creciendo, y en la década de 1980 se empezó a dar cada vez más importancia a las propiedades a medida del cliente. En el sector de la automoción, se combinaron dos durezas distintas para proporcionar un mayor confort y funcionalidad a los asientos y, además, se utilizaban espumas absorbentes de energía en los habitáculos de los automóviles para proteger a los ocupantes en caso de colisiones laterales. La década de 1990 se caracterizó por la expansión global del poliuretano, con la creación de redes mundiales de centros de asesoramiento, distribución y servicio técnico para prestar apoyo a los clientes y proporcionar suministros rápidos y flexibles. En esta década también se introdujeron las espumas viscoelásticas, que ofrecen una gran adaptabilidad y confort al usuario al recuperar su forma inicial de forma lenta. Con el inicio del nuevo milenio se da lugar a la creación de materiales compuestos con bajo peso y alta rigidez, que ofrecen diversas aplicaciones en campos como la industria automotriz y sanitaria. Las tendencias globales, como el cambio climático, plantean desafíos en cuanto a aislamiento térmico y construcción de vehículos eficientes y sostenibles. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 13 Figura 12. Grupo uretano, eslabón de las cadenas poliméricas en los poliuretanos. Fuente: Wikipedia 2.2.Composición y propiedades de las espumas de poliuretano Las espumas de poliuretano son materiales ampliamente utilizados en diferentes industrias debido a su excelente combinación de propiedades mecánicas, térmicas y de aislamiento acústico. Estas espumas se componen de dos componentes principales: el poliol y el isocianato, que al mezclarse reaccionan y forman la estructura celular de la espuma. La cantidad y tipo de componentes utilizados, así como las condiciones de la reacción, influyen en las propiedades finales de la espuma. Las espumas de poliuretano flexibles tienen estructuras celulares elásticas de celdas abiertas, las cuales, en comparación con las espumas de caucho natural y látex SBR, tienen una menor inflamabilidad y una mejor resistencia a la oxidación y el envejecimiento. Estas espumas son ampliamente utilizadas en aplicaciones de amortiguación y materiales de tapicería debido a sus propiedades únicas. Además, son ampliamente utilizadas para resolver problemas de aislamiento térmico y acústico debido a sus propiedades excepcionales como aislante. Según el sistema de fabricación se pueden dividir los tipos de espuma de poliuretano en dos tipos: − Espumas en caliente: Son un tipo de espuma que libera calor durante su reacción, y se fabrican en piezas de gran tamaño que se destinan a ser cortadas posteriormente. Estas espumas suelen ser las más económicas y también las más utilizadas. − Espumas en frío: Son un tipo de espuma que liberan una cantidad mínima de calor durante su reacción. Su aplicación principal es la creación de piezas mediante moldes y como relleno en otros productos, como aislantes, entre otros usos. En general, se considera que las espumas en frío tienen una mayor calidad y durabilidad que las espumas en caliente, aunque su precio es significativamente superior. 2.3.Aplicación de las espumas de poliuretano en el sector automovilístico en la actualidad La capacidad del poliuretano (PU) para ser producido en diversas formas, tales como espumas flexibles con una densidad de 30 kg/m3 o plásticos duros y rígidos con una densidad de 1.220 kg/m3, es parte fundamental de su éxito. Además, durante la fase de desarrollo se pueden ajustar diversas propiedades para cumplir con las necesidades específicas de cada fabricante de automóviles, y así garantizar que se cumplan los requerimientos para diferentes aplicaciones. En la fabricación de automóviles, los poliuretanos son ampliamente utilizados debido a sus múltiples beneficios en términos de confort, protección y conservación de energía. Estos materiales se encuentran comúnmente en los asientos, reposacabezas y reposabrazos de la mayoría de los coches debido a sus propiedades de amortiguación, que ayudan a reducir la fatiga y el estrés asociados con la conducción. Además, la durabilidad y peso ligero de los poliuretanos los hacen ideales para su uso en los cuerpos de los automóviles, ya que sus propiedades de aislamiento proporcionan protección contra el calor y el ruido del motor. Como resultado, su uso no solo mejora la eficiencia del combustible, sino también el desempeño ambiental del automóvil. 14 Figura 13. Evolución del número de automóviles matriculados en España entre 2005 y 2022. Fuente: Statista 2.4.Problemática ambiental de las espumas de poliuretano en el sector automovilístico y reciclaje Industria automovilística española. España es uno de los principales productores de automóviles a nivel mundial. Según datos facilitados por la Dirección General de Tráfico (DGT), el parque automovilístico español estaba integrado por una cifra considerada de 25.222.554 turismos en el año 2022. A estas cifras hay que añadir que, la edad media del parque vuelve a aumentar en 2021 y alcanza los 13,49 años de antigüedad, tal y como señala el último Informe Anual 2021 elaborado por la Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC). España continúa teniendo uno de los parques más envejecidos de Europa superando la media de edad del continente de 11,5 años. Según ANFAC, en el último año por cada turismo nuevo matriculado, se han vendido cerca de 1,4 turismos de más de 10 años, desviando el mercado hacia vehículos de mayor antigüedad, más contaminantes, retrasando la renovación del parque y lastrando el cumplimiento de los objetivos de descarbonización marcados en el PNIEC. El número de nuevas matriculaciones desde el año 2015 hasta el año 2022 y, aunque actualmente la cifra haya bajado considerablemente, se sitúa por encima de los 8.000.000 de unidades. [Figura 13] PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 15 Figura 14. Evolución anual del número total de vehículos que se dieron de baja en España entre 2005 y 2021. Fuente: Statista Por otro lado, el número de vehículos dados de baja en el último año fue aproximadamente 980.000 unidades. Esto lo tendremos en cuenta para calcular una estimación de la cantidad de residuos generados anualmente. [Figura 14] Presencia del poliuretano dentro del automóvil. Según datos de IPUR (Asociación de la Industria del Poliuretano Rígido) un automóvil típico de 1000 kg de peso total contiene 100 kg de plásticos, de los cuales alrededor de 15 kg son poliuretano. Conociendo estos datos calculamos una aproximación de los kilos de poliuretano desechados anualmente: 980.000 unidades x 15kg PUR = 14.700.000 Kg PUR Obteniendo la cantidad aproximada por año de 47.000 Tn de espuma de poliuretano al año. 16 Figura 15. Esquema resumen de los datos aportados. Fuente: Elaboración propia Vida útil automóvil En líneas generales, la vida útil de un coche en años depende de muchos factores, lo cual hace que la cifra varíe. Pero, según el Informe Anual 2019 de la Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC), la edad media del parque de vehículos en España es de 13,5 años. Por lo tanto, se puede estimar la vida útil media de los coches en unos 14 años aproximadamente. Comparado con la vida útil de la espuma de poliuretano que se sitúa en los 50 años, se observa que sólo se está aprovechando el 28% de su vida útil. Pero ¿Qué pasa con la espuma cuando el ciclo de vida del automóvil llega a su fin? Los VFU (vehículos al final de su vida útil) son aquellos vehículos que se han convertido en residuos y por lo tanto pasan a ser tratados como tales en cuestión de normativa, reciclaje y tratamiento. Este tipo de residuo se rige por el Real Decreto 20/2017, de 20 de enero, sobre los vehículos al final de su vida útil y por el Real Decreto 265/2021, de 13 de abril, sobre los vehículos al final de su vida útil. Los CAT son los únicos centros autorizados para descontaminar los vehículos y extraer piezas y componentes de vehículos que previamente hayan causado baja definitiva en el Registro de vehículos de la Dirección General de Tráfico. Para dar cumplimiento al principio de jerarquía de residuos, estos centros deberán separar las piezas y componentes que se puedan preparar para la reutilización. Según un estudio de la ETSEIAT (Escuela Técnica Superior de Ingenierías Industrial y Aeronáutica Terrassa) UPC, el porcentaje de recuperación de los plásticos perteneciente a un automóvil ronda el 33%. Un porcentaje bajo respecto a otros elementos del automóvil como el metal o el vidrio cuyo porcentaje de recuperación es del 99% y el 85% respectivamente. Si aplicamos ese porcentaje a las toneladas de espuma de poliuretano desechadas al año nos quedan 31.490 Tn anuales que no se reciclan. [Figura 15] El objetivo de este trabajo es la búsqueda de una solución a esas toneladas de espuma, encontrando posibles aplicaciones en el sector de la construcción. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 17 Figura 18: Lados superiores de la muestra 8 (polvo PS) y muestra 1 (polvo PET) Fuente: Estudio de referencia [6] 2.5.Estudios de referencia Una adaptación acústica sostenible de materiales porosos abiertos utilizando plásticos reciclados [6] En este artículo se presenta un método experimental para producir espumas de célula abierta sostenibles que posean características de absorción acústica adaptables. La adaptación de estas propiedades se logra mediante la variación del tipo y del contenido de microplásticos en una matriz biológica como lo es el alginato (polisacárido aniónico lineal extraído de algas pardas), así como la presencia o ausencia de un plastificante. Los plásticos proceden de desechos industriales y domésticos, como el tereftalato de polietileno (PET) de botellas y espumas rígidas, así como poliestireno expandido (PS) rígido y expandido. El polvo de PET se obtuvo triturando espumas de PET rígida; el polvo de PS triturando PS rígido; y los copos de PET triturando botellas. Durante la producción las espumas obtenidas presentaban dos lados diferenciados debido al proceso; el inferior, en contacto con el molde (identificado con la letra B de ‘’Bottom’’) aparece más suave y uniforme, mientras que el superior, en contacto con el aire (identificado con la letra A de ‘’Aire’’) aparece más áspero. [Figura 16] En cuanto a los plásticos, los copos de PET tendieron a hundirse hacia el fondo del molde (claramente visibles en el lado B); mientras que, los polvos, tanto de PET como de PS, permanecieron suspendidos y están, por consiguiente, distribuidos de una forma más homogénea en las espumas. [Figura 17 y Figura 18] Figura 16: Lados A y B de la muestra 1 (sin glicerol) y muestra 7 (3.2ml glicerol) Fuente: Estudio de referencia [6] Figura 17: Lados A y B de la muestra 13, siendo visibles los copos de PET en el fondo (lado B) y polvos PET/PS en el lado superior (lado A) Fuente: Estudio de referencia [6] 18 Figura 19: Coeficiente de absorción en ambas caras de la muestra incrementando las concentraciones de alginato. Fuente: Estudio de referencia [6] Figura 20: Coeficiente de absorción en ambas caras de la muestra incrementando las concentraciones de glicerina. Fuente: Estudio de referencia [6] Los principales hallazgos se pueden resumir de la siguiente manera: − Las espumas producidas proporcionan muy buenos rendimientos de absorción de sonido en la mayoría de los casos. − El rendimiento de absorción acústica es adaptable, capaz de proporcionar diferentes picos de absorción en función del tipo y forma de los microplásticos incluidos. − Aumentar la concentración de alginato en la matriz aumenta el rendimiento y la rigidez de las muestras, con diferencias sustanciales entre el lado donde se depositan los microplásticos (capa resistente al sonido) y el otro. − El plastificante también actúa para mejorar el rendimiento en ambos lados y, notablemente, los cambios de pico de frecuencia son posibles en el lado de la capa resistente. − La adición de PS a las composiciones mixtas de polvo de microplásticos (PS y PET) mejora la absorción de sonido por la estructura porosa abierta que enfrenta las ondas sonoras. Al cambiar al otro lado, se observa un cambio en la frecuencia de pico, lo que sugiere que es posible ajustar el rendimiento general. − La forma de los microplásticos influye en el resultado final. Específicamente, la absorción de sonido puede mejorarse agregando una pequeña cantidad de copos de microplásticos en lugar de polvo cuando no se opone una capa resistente al sonido a las ondas sonoras. En todos los demás casos, las escamas de microplásticos ejercen una influencia negativa en el rendimiento general. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 19 Figura 21: Coeficiente de absorción en ambas caras de la muestra variando la proporción de polvo de microplásticos añadidos. Fuente: Estudio de referencia [6] Figura 22: Coeficiente de absorción en ambas caras de la muestra variando la proporción, tanto de polvos, como de copos, de microplásticos añadidos. Fuente: Estudio de referencia [6] Los resultados obtenidos evidencian que es factible producir espumas sostenibles de células abiertas para su uso en aplicaciones acústicas. [6] Caniato, Marco & Cozzarini, Luca & Schmid, Chiara & Gasparella, Andrea. (2022). A sustainable acoustic customization of open porous materials using recycled plastics. Scientific Reports. 12. 10955. 10.1038/s41598-022- 14009-z 26 3. OBJETIVOS Este trabajo de investigación aborda el problema creciente que supone el desecho de vehículos en desguaces y la preocupante realidad de que solamente un tercio del poliuretano (PUR) que proviene de esta industria es reciclado. Se propone una solución para el reciclaje de este residuo plástico, a través de su reutilización en el mundo de la construcción, reduciendo, de esta forma, el impacto negativo de este tipo de residuos en el medio ambiente. 3.1. Objetivos generales Se establecen los siguientes objetivos generales: • Proponer un producto innovador y ecoeficiente para su aplicación en la construcción, utilizando como base productos plásticos reciclados. • Realizar una investigación exhaustiva sobre la producción y reciclaje del plástico, con el fin de disminuir el impacto ambiental que estos materiales generan. Se explorarán nuevas alternativas de reutilización y aprovechamiento de los residuos plásticos para encontrar soluciones innovadoras y sostenibles. • Analizar el uso y propiedades de las espumas de poliuretano en profundidad, así como su impacto en el medio ambiente. 3.2. Objetivos específicos Con el propósito de elaborar la propuesta de un nuevo producto ecoeficiente, se han establecido los siguientes objetivos concretos y precisos: • Analizar los efectos del uso de este material en la industria automotriz, con el objetivo de prolongar su vida útil y disminuir su impacto medioambiental. • Analizar el comportamiento del residuo en términos de su capacidad para funcionar como aislante acústico y térmico. • Analizar las diversas aplicaciones que se pueden dar a las espumas de poliuretano, como material constructivo para la absorción acústica en distintos tipos de espacios PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 27 4. HIPÓTESIS DE PARTIDA Luego de un estudio detallado sobre la composición y características de las espumas de poliuretano, así como su uso en la industria automotriz y su impacto ambiental, es posible prever su comportamiento. Debido a que es un material altamente poroso, de células abiertas y baja densidad, se puede suponer que será muy efectivo para mejorar las propiedades acústicas. Por lo tanto, se ha llevado a cabo una investigación enfocada en este campo. Después de revisar y analizar los resultados de diferentes estudios de referencia que utilizan materiales plásticos para mejorar las condiciones acústicas en espacios interiores, se ha comprendido mejor el comportamiento de estos materiales, incluyendo las variables que afectan su función como absorbentes de diferentes frecuencias de emisión. Teniendo en cuenta estos aspectos, se realizarán ensayos acústicos que consideren dichas variables, como son la densidad del residuo en la muestra y el tamaño de su corte, así como el porcentaje de área perforado de la placa de yeso utilizada como falso techo. El objetivo de estos ensayos será obtener los valores finales del coeficiente de absorción acústica y proponer un producto específico para su aplicación en un caso práctico teórico. 28 5. METODOLOGÍA DE TRABAJO Para el desarrollo de este trabajo se ha realizado un proceso de investigación sobre el material a tratar, en este caso espuma de poliuretano, y su aparición dentro de la industria automovilística. Estudiamos así la problemática de este material que se acaba convirtiendo en residuo al final de la vida útil de cada automóvil y del que solo acaba reciclándose un pequeño porcentaje. A continuación, elaboraremos una serie de probetas las cuales, a través de los ensayos acústicos realizados en laboratorio, obtendremos los datos necesarios para finalmente crear un producto sostenible y aplicarlo a un caso real. Por último, compararemos nuestro producto con otros de mercado y llegaremos a una conclusión. La investigación sobre el proceso de aplicación se desarrollará de la siguiente forma: 1. Análisis bibliográfico y estudio del estado actual, adquiriendo unos conocimientos previos con la finalidad de elaborar un análisis contextualizado y justificado. 2. Realización de ensayos previos a laboratorio para el conocimiento básico del comportamiento del material. 3. Elaboración de fase experimental en laboratorio, con la realización de probetas y ensayos. 4. Recopilación de datos obtenidos en esa fase experimental. 5. Aplicación del producto a un caso real. 6. Análisis, comparación y conclusión. 6. PLANEAMIENTO EXPERIMENTAL Figura 36. Imagen Centro Autorizado de Tratamiento (CAT). Fuente: RTVE.es. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 29 Figura 37. Imagen tubo de Kundt. Laboratorio de Física. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla (ETSA). Fuente: Elaboración propia. 6.1. Introducción y normativa de aplicación Una vez realizado el estudio previo, procedemos a someter a ensayo las muestras de nuestro material recogidas en un Centro Autorizado de Tratamiento (CAT). Dichos ensayos los realizaremos en el laboratorio del departamento de Física de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla (ETSA) mediante el Tubo de Kundt facilitado (Modelo xxx) el cual incluye un portamuestras cilíndrico de 98mm de diámetro interior y 50mm de fondo. [Figura 37] Con este instrumento, podemos determinar el coeficiente de absorción acústica en las diferentes configuraciones de nuestro material. La norma reguladora de este ensayo es la UNE-EN ISO 10534-1:2002. Acústica. Determinación del coeficiente de absorción acústica y de la impedancia en tubos de impedancia. Parte 1: Método del rango de onda estacionaria. [9] [9] UNE-EN ISO 10534-1:2002. Acústica. Determinación del coeficiente de absorción acústica y de la impedancia en tubos de impedancia. Parte 1: Método del rango de onda estacionaria. http://www.aenor.es/. Normas UNE.AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación Aenor). 30 6.2. Metodología Nuestra finalidad a la hora de realizar el ensayo es simular el comportamiento acústico que tendría un falso techo fonoabsorbente compuesto por una placa de yeso perforada y un relleno de espuma de poliuretano. Antes de realizar el ensayo debemos realizar un pequeño análisis de los dos materiales para determinar la configuración que presentaran ambos. Placa de yeso perforada − Formatos Para llevar a cabo los experimentos en el laboratorio se utilizarán probetas perforadas previamente realizadas por una compañera de otro año para su proyecto de fin de máster. Para obtener resultados precisos, es necesario elegir dos muestras en blanco sin perforaciones como referencia, así como dos muestras con las mismas perforaciones para medir cada absorbente dos veces y tener en cuenta pequeños errores, obteniendo una media de los resultados. Aunque para un estudio más exhaustivo sería necesario realizar múltiples mediciones adicionales, dada la escasez de tiempo para este trabajo, esta cantidad de mediciones será suficiente para llevar a cabo una propuesta coherente con los resultados obtenidos. Entre las distintas probetas, se observa que las que tienen 19 y 9 perforaciones presentan los acabados y la disposición de los huecos más uniformes. Por lo tanto, se debe elegir entre estas dos para llevar a cabo los ensayos. Para ello, se aplicará la fórmula correspondiente a los Resonadores de Helmholtz para determinar la frecuencia de resonancia orientativa de cada muestra, teniendo en cuenta el área perforada de cada una. Donde, C se refiere a la velocidad del sonido en función de la temperatura, para el cálculo se toma una temperatura media de referencia de 20ºC (343,2 m/s) S es el área perforada de la probeta (343,295 mm² para 9 perforaciones) (731,0678 mm² para 19 perforaciones) S0 es el área total de la probeta (7.852,5 mm²) L se refiere a la longitud equivalente de la probeta (0,0196 m) D se refiere a la longitud correspondiente al volumen ocupado por el material absorbente (0,025 m) PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 31 Figura 38. Tabla de datos y frecuencia de resonancia orientativa para la muestra de 9 perforaciones. Fuente: Elaboración propia. Figura 39. Tabla de datos y frecuencia de resonancia orientativa para la muestra de 19 perforaciones. Fuente: Elaboración propia. Figura 40. Probetas de referencia (sin perforaciones) y con 9 perforaciones para la realización de ensayos acústicos. Fuente: Elaboración propia. A partir de los datos recopilados, se elabora una hoja de cálculo utilizando el software Microsoft Excel, versión 2023, y se determinó la frecuencia de resonancia orientativa para cada una de las muestras con diferentes perforaciones. Después de analizar los resultados, se decide seleccionar la probeta con 9 perforaciones, ya que presentaba una frecuencia de resonancia relativa que resultaba más interesante para aplicaciones prácticas, debido a su mayor presencia. Esta elección también se vio respaldada por trabajos previos de compañeros de años anteriores, quienes han realizado experimentos similares con un mayor número de perforaciones, por lo que se considera conveniente ampliar el campo de experimentación a frecuencias más bajas con este material. El conocimiento de la frecuencia de resonancia aproximada de la muestra nos permite prever que se obtendrá el coeficiente de absorción más alto en valores cercanos a dicha frecuencia. Esta información resulta muy valiosa para los ensayos acústicos subsiguientes, así como para el diseño del producto propuesto y su aplicación en un caso real. 32 Figura 41. Proceso de fabricación de las probetas de yeso para la realización de ensayos acústicos. Fuente: TFG año 2021/2022 [10] Figura 42. Proceso de fabricación de las probetas de yeso para la realización de ensayos acústicos. Fuente: TFG año 2021/2022 [10] − Proceso de fabricación Dado que se han utilizado las muestras ya existentes en el laboratorio, elaboradas en años anteriores, no se tiene constancia del proceso de fabricación. Sin embargo, se conoce este proceso, por lo que se va a explicar brevemente, haciendo uso de las imágenes de un TFG de una compañera del año 2021/2022 [10] Estas probetas se fabricaron utilizando un molde circular de plástico con un diámetro de 9,8 cm y un grosor de 1,5 cm, con 9 perforaciones de 7 mm de diámetro. Están compuestas de una mezcla de yeso y agua que imita el comportamiento de los falsos techos acústicos que se pueden encontrar en los catálogos de los fabricantes. La elaboración de estas probetas requirió de diversas herramientas y materiales, tales como yeso, agua, filtros de cigarrillos (para dar forma a las perforaciones), una balanza de precisión, un recipiente para mezclar, varillas, espátulas y una pieza para compactar. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 33 Figura 43. Proceso de fabricación de las probetas de yeso para la realización de ensayos acústicos. Fuente: TFG año 2021/2022 [10] Figura 44. Proceso de fabricación de las probetas de yeso para la realización de ensayos acústicos. Fuente: TFG año 2021/2022 [10] Aunque las muestras ya estaban fabricadas, se conoce la proporción de yeso y agua utilizada, que fue de 0,55. Para una cantidad de 150 g de yeso se agregaron 82,5 g de agua, siendo el yeso B1/50/2. Es importante tener en cuenta el área perforada de los agujeros realizados en las probetas. Sabiendo el número de perforaciones (9 perforaciones) y su diámetro (Ø7mm), se puede calcular el área perforada, que es de 346,295 mm. Con esta información, se puede determinar la cantidad de yeso necesaria para preparar la muestra con las perforaciones, que es de 143,1 g, junto con 78,7 g de agua correspondientes. Para hacer los huecos, se utilizaron los moldes plásticos para insertar los filtros de cigarrillos antes de verter la mezcla. Los filtros de cigarrillos fueron elegidos por su facilidad de extracción una vez que la mezcla se endurece debido a su material, textura y forma cilíndrica. [10] Rivero Valero, Rubio de Hita, P., Frustaglia, D. C., & Fernández Nieto, E. D. (2022). Propuesta de panel de yeso acústico ecoeficiente con adición de espuma de poliuretano procedente de esponjas de baño: TFG junio 2022, H. 34 Figura 45. Imagen formato I. Pieza de espuma de poliuretano de 5mm. Fuente: Elaboración propia. Figura 46. Imagen formato II. Pieza de espuma de poliuretano de 10mm. Fuente: Elaboración propia. Relleno espuma poliuretano − Formatos Para el relleno de espuma de poliuretano se han tenido en cuenta los 7mm de las perforaciones de la placa de yeso y que no se pueda producir la perdida del relleno a través de estas. Se ha optado por dos formatos diferentes, el primero está compuesto por piezas cúbicas de 5mm de arista mientras que, en el segundo, las piezas serán de 10mm de arista. Según ensayos realizados anteriormente con otras espumas y teniendo en cuenta el diámetro de las perforaciones de la placa de yeso, creemos que estos dos tamaños propuestos pueden tener un buen comportamiento a la hora de realizar nuestro ensayo. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 35 Figuras 47 y 48. Imágenes muestra original de espuma de poliuretano recogida en CAT. Fuente: Elaboración propia. Figuras 49 y 50. Imágenes muestra de espuma de poliuretano tras proceso de corte. Fuente: Elaboración propia. − Proceso de fabricación Partiendo de la pieza base de espuma de poliuretano recogida en el Centro de Tratamiento Autorizado, se ha realizado un proceso de corte hasta conseguir los dos formatos finales de 5mm Y 10mm. Posteriormente se ha comprobado que las piezas cumplen con la medida indicada. 42 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 αmedio 250 Hz 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 αmedio 500 Hz Figuras 65. Gráfico de resultados del coeficiente de absorción acústica para los diferentes absorbentes y configuraciones para la frecuencia 1 – 250 Hz. Fuente: Elaboración propia. Figuras 66. Gráfico de resultados del coeficiente de absorción acústica para los diferentes absorbentes y configuraciones para la frecuencia 1 – 500 Hz. Fuente: Elaboración propia. La anterior tabla resumen se utiliza para generar diversos gráficos que resultan de interés para comparar los coeficientes de absorción acústica obtenidos para cada tipo de absorbente y configuración en el estudio. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 43 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 αmedio 1000 Hz 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 αmedio 2000 Hz Figuras 67. Gráfico de resultados del coeficiente de absorción acústica para los diferentes absorbentes y configuraciones para la frecuencia 1 – 1000 Hz. Fuente: Elaboración propia. Figuras 68. Gráfico de resultados del coeficiente de absorción acústica para los diferentes absorbentes y configuraciones para la frecuencia 1 – 2000 Hz. Fuente: Elaboración propia. 44 Figura 69. Gráfico de resultados del coeficiente de absorción acústica para los diferentes absorbentes y configuraciones para las distintas frecuencias. Fuente: Elaboración propia. Al observar los resultados obtenidos, se puede confirmar que la Lana Mineral de Roca (PF-LR), utilizada como material de comparación con el residuo seleccionado para este estudio, logra el coeficiente de absorción acústica más alto en torno a los 500 Hz. Este comportamiento se explica por la frecuencia de resonancia orientativa de la probeta con 9 perforaciones, la cual se determinó en el punto 6.2 de la metodología, al momento de seleccionar las probetas de yeso. Esta frecuencia de resonancia se sitúa alrededor de los 612 Hz. Es por esto mismo que, de igual forma, la muestra perforada sin absorbente (PF) presenta el valor más alto de absorción acústica en torno a los 500Hz. No obstante, se ha comprobado que las muestras con una mayor densidad (PF-P5B & PF1-P10B) presentan coeficientes de absorción acústica muy similares al material de referencia, en este caso la Lana Mineral de Roca (PF-LR). Además, se ha observado que el residuo PUR cortado en menor dimensión (5 mm) (PF-P5B) presenta ligeramente mejores resultados en comparación con el residuo PUR cortado en una dimensión mayor (10 mm) (PF1-P10B) Por otro lado, las muestras con menores densidades (PF-P5A & PF-P10A) presentan valores de absorción acústica menores que los anteriores. Las muestras de baja densidad con residuo cortado en mayores dimensiones (10 mm) (PF-P10A) se acercan más a los valores de las muestras de alta densidad. No obstante, resulta especialmente interesante observar cómo, a medida que nos alejamos de la frecuencia de resonancia orientativa para la probeta de 9 perforaciones, los valores del coeficiente de absorción acústica tienden a igualarse para las distintas configuraciones de las muestras. Finalmente, se ha constatado que la muestra sin perforaciones ni material absorbente, también conocida como muestra en blanco (BL), obtiene el valor más elevado en los 250 Hz. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 45 6.4. Conclusiones del Ensayo Del análisis de los resultados obtenidos se pueden sacar varias conclusiones: − A medida que aumenta la densidad del residuo en la muestra, también se incrementan los valores del coeficiente de absorción acústica: Este fenómeno se debe a que el material es muy poroso, como se pudo observar durante la investigación, y, por tanto, el coeficiente de absorción acústica se ve favorecido por un mayor grado de porosidad. Al aumentar la densidad del residuo en la muestra, se reduce el espacio de aire entre las partículas, lo que mejora su capacidad de absorción acústica. − El fenómeno previamente descrito sugiere que, en general, las muestras con una mayor densidad presentan mejores resultados cuando el residuo se corta en una dimensión menor. Por otro lado, en muestras con una menor densidad, se obtienen mejores resultados al cortar el residuo en una dimensión mayor. Esto se debe a que, al disminuir el espacio de aire entre los residuos, se mejora la absorción acústica de la muestra. − Conforme nos alejamos de la frecuencia de resonancia orientativa para la probeta con 9 perforaciones, se observa una tendencia a la igualación de los valores del coeficiente de absorción acústica. Esto se refleja en que todas las configuraciones presentan valores de absorción similares a partir de los 1000 Hz. 46 Figura 70: Representación de las curvas de referencia que fijan los límites de las diferentes clases de absorción acústica. Fuente: UNEEN. ISO (1997). 6.5. Cumplimiento normativa vigente UNE-EN ISO 11654:1997 Acústica. Absorbentes acústicos para su utilización en edificios. Evaluación de la absorción acústica. [11] “1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN 1.1 Esta norma internacional determina un método que permite convertir en un índice de evaluación único los valores del coeficiente de absorción acústica dependientes de las frecuencias. Antes de llevar esto a cabo, los valores en bandas de un tercio de octava del coeficiente de absorción acústica, medidos conforme a la norma ISO 354, se convierten en bandas de una octava… 1.2 El índice de evaluación único especificado en esta norma internacional puede utilizarse para formular requisitos y para describir las propiedades acústicas de absorción acústica de productos destinados a oficinas corrientes, pasillos, aulas, hospitales, etc… Esta norma internacional se utiliza solamente cuando las aplicaciones abarcan la totalidad del espectro de frecuencias de la curva de referencia. Si sólo una parte de este espectro resulta de interés, entonces puede ser más conveniente tratar de encontrar productos con una buena absorción acústica dentro de dicho espectro exclusivamente. Los indicadores de forma descritos en esta Norma Internacional dan algunas orientaciones para la identificación de tales productos que pueden tener un índice de evaluación único relativamente bajo, pero un potencial mucho más elevado si se considera un espectro de frecuencias más restringido…” Para comprender este cálculo, comenzaremos definiendo dos conceptos clave recogidos en la norma: “- Coeficiente de absorción sonora práctico, αp: Valor del coeficiente de absorción acústica dependiente de la frecuencia, basado en mediciones por bandas de un tercio de octava de acuerdo con la Norma ISO 354, y calculado por bandas de octava de acuerdo con esta norma internacional. - Coeficiente de absorción acústica ponderado, αw: Valor único independiente de la frecuencia, igual al valor de la curva de referencia a 500 Hz después de desplazarla, tal y como se especifica en esta Norma Internacional” PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 47 Figura 71: Coeficiente de absorción sonora práctico para las muestras con espuma de poliuretano. Fuente: elaboración propia. Figura 72: Coeficiente de absorción sonora ponderado para las muestras con espuma de poliuretano. Fuente: elaboración propia. PLACA YESO AISLAMIENTO DENOMINACIÓN 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 9 PERF V PU 5mm PF-P5A 0,179 0,599 0,454 0,152 9 PERF V+V/2 PU 5mm PF-P5B 0,236 0,895 0,477 0,194 9 PERF V PU 10mm PF-P10A 0,184 0,761 0,408 0,196 9 PERF V+V/2 PU 10mm PF1-P10B 0,215 0,870 0,461 0,171 αp práctico PLACA YESO AISLAMIENTO DENOMINACIÓN 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 9 PERF V PU 5mm PF-P5A 0,200 0,600 0,450 0,150 9 PERF V+V/2 PU 5mm PF-P5B 0,250 0,900 0,500 0,200 9 PERF V PU 10mm PF-P10A 0,200 0,800 0,400 0,200 9 PERF V+V/2 PU 10mm PF1-P10B 0,200 0,850 0,450 0,170 αw ponderado Para comprender este cálculo, comenzaremos definiendo dos conceptos clave recogidos en la norma: “- Coeficiente de absorción sonora práctico, αp: Valor del coeficiente de absorción acústica dependiente de la frecuencia, basado en mediciones por bandas de un tercio de octava de acuerdo con la Norma ISO 354, y calculado por bandas de octava de acuerdo con esta norma internacional. - Coeficiente de absorción acústica ponderado, αw: Valor único independiente de la frecuencia, igual al valor de la curva de referencia a 500 Hz después de desplazarla, tal y como se especifica en esta Norma Internacional” Una vez definidos estos conceptos vamos a aplicarlos a nuestro caso práctico, en este caso seleccionamos solo las muestras que contienen relleno de poliuretano: A continuación, calculamos el coeficiente de absorción acústica ponderado, αw, que según la norma UNE ISO 11654: 1996, será igual a la curva de referencia en 500 Hz pero desplazándola en intervalos de 0,05 hacia el valor medio hasta el momento en el que la suma de las desviaciones desfavorables sea menor o igual a 0,10. 48 Figura 73. Curva de referencia para evaluar el coeficiente de absorción acústica ponderado según UNE-EN ISO 11654:1997. Fuente: elaboración propia. Figura 74: Tabla de clasificación del material en función de αw según las clases UNE-EN ISO 11654:1997. Fuente: elaboración propia. Estos resultados los compararemos con la curva de referencia para evaluar el coeficiente de absorción acústica ponderado: Como podemos observar, debido al comportamiento disparejo de nuestro material en las diferentes frecuencias de referencia, el método establecido por la norma UNE-EN ISO 11654:1997 no es válido para la clasificación de nuestro producto. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 49 Figura 75. Tabla coeficiente de absorción acústica medio. Fuente: elaboración propia. CTE DB-HR. Protección frente al ruido. [12] “4.1 Características exigibles a los productos … c) el coeficiente de absorción acústica, α, al menos, para las frecuencias de 500, 1000 y 2000 Hz y el coeficiente de absorción acústica medio αm, en el caso de productos utilizados como absorbentes acústicos.” Para la obtención del coeficiente de absorción acústica medio (αw) realizaremos la media de los coeficientes de absorción de cada muestra para las frecuencias 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz y 2000 Hz. Obtenemos: PLACA YESO AISLAMIENTO DENOMINACIÓN αm medio 9 PERF V PU 5mm PF-P5A 0,346 9 PERF V+V/2 PU 5mm PF-P5B 0,451 9 PERF V PU 10mm PF-P10A 0,387 9 PERF V+V/2 PU 10mm PF1-P10B 0,429 Como podemos observar al hacer la media de las cuatro frecuencias analizadas el valor del coeficiente de absorción acústica baja bastante respecto al obtenido para frecuencias medias de 500Hz. Como conclusión, pensamos que a la hora de desarrollar nuestro producto buscaremos una solución técnica adaptada a la banda de octavas de 500 Hz para optimizar sus prestaciones. [11] UNE-EN ISO 354:2004. Acústica. Medición de la absorción acústica en una cámara reverberante. (ISO 354:2003). (ISO 11654:1997). Normas UNE.AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación Aenor). http://www.aenor.es/ [12] CTEDB HR. Código Técnico de la Edificación. Documento Básico Protección frente al Ruido. https://www.codigotecnico.org/images/stories/pdf/proteccionRuido/DBHR.pdf 50 7. PRODUCTO PROPUESTO La última parte de este trabajo de investigación será la propuesta de un producto, aplicable en el sector de la construcción, fabricado a partir de los residuos de espuma de poliuretano generados en la industria automovilística. Después de haber realizado los ensayos acústicos de las distintas probetas generadas a partir de la muestra de espuma extraída del Centro Autorizado de Tratamiento y tras haber analizado los resultados y calculado el coeficiente de absorción acústica para cada una de ellas, podemos determinar que nuestro producto debe cumplir con las siguientes características: - La placa de yeso estará compuesta de yeso 100% sin aditivos, con un espesor de 15mm y un porcentaje de perforación del 4.37%. El diámetro de las perforaciones será de 7mm. - El relleno de espuma de poliuretano cumplirá las características de la muestra PF 1-P10B con cubos de 10mm de arista y una densidad de 0.19kg/m3. - Se llevará acabo su aplicación en recintos donde predomine la banda de octavas de 500Hz optimizando así su funcionamiento. A partir de esta serie de pautas establecidas, elaboraremos el producto final, paneles acústicos prefabricados modulares, aplicables tanto a paramentos verticales, como horizontales. Este tipo producto ya lo fabrican distintas casas comerciales reconocidas como Knauf o PLADUR, incluyendo un amplio catálogo de productos que ayudan mejorar el acondicionamiento acústico del recinto en que se apliquen, sin embargo, la mayoría de estos productos utilizan un relleno de lana de roca o lana mineral cuyo proceso de fabricación es bastante perjudicial para el medio ambiente. Al crear nuestro producto a partir de un material reciclado pretendemos aportar una mejor solución a la hora de contribuir con el medio ambiente. Sustituyendo el relleno de lana mineral o lana de roca por la espuma de poliuretano obtenemos una doble ventaja, en primer lugar, se les da una nueva vida a los residuos de espuma de poliuretano desechados y en segundo lugar se reduce el impacto medioambiental que se está produciendo en el proceso de fabricación hasta la fecha. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 51 Figura 75: Relación de áreas entre probeta circular y cuadrada. Fuente: elaboración propia. 7.1. Diseño del producto Placa 100% yeso perforada Placa de yeso 100% sin aditivos con una proporción de 0.55 gramos de agua por cada gramo de yeso. Dimensiones de la placa 120x60cm. Espesor placa 15mm. Diámetro de las perforaciones 7mm. Separación entre ejes 19mm. Bandas laterales de 27 mm sin perforar para fijaciones del panel. Para su diseño se ha usado de referencia las propiedades de las probetas utilizadas en el estudio acústico. Al ser la probeta de estudio circular, se ha establecido una relación de áreas para una superficie rectangular [Figura 75]. A partir aquí se ha obtenido la separación vertical y horizontal entre ejes de las perforaciones de 29mm. A partir de los parámetros establecidos conformado la placa final. En cuanto al material, también se ha utilizado la misma configuración de yeso que las probetas del estudio, con una proporción de 0.55 gramos de agua por cada gramo de yeso y un espesor de 15mm. Al ser una placa de yeso 100% sin aditivos, el tamaño de las placas será de 120x60cm, se ha considerado hacer este formato un poco más reducido que el tamaño estándar que presentan algunas casas comerciales (240x120cm) ya que al no estar reforzadas con fibra de vidrio se evitan posibles roturas de las piezas. área = π * r2 = 74 cm2 área = L2 = 74 cm2 Relleno espuma de PUR reciclada Relleno espuma de poliuretano formada por cubos de 10mm arista. Densidad de la espuma 0.19kg/m3. Estructura de cartón reciclado. Espesor 25mm. Para el relleno hemos utilizado la configuración de espuma de 10mm con mayor densidad. Esta configuración nos has dado unos valores de absorción acústica similares a los de lana de roca obteniendo muy buenos resultados. Se optado por colocar cubos de 10mm en lugar de 5mm ya que, al obtener resultados prácticamente similares, cuanto mayor es la dimensión de los cubos se optimiza el proceso de fabricación y montaje. La subestructura que aloja la espuma será de cartón reciclado de 25mm de espesor, y estará compuesta por 23 celdas octogonales que le darán rigidez y resistencia manteniendo la ligereza del producto. Esta malla de octágonos ha sido especialmente diseñada paras que ninguna de sus aristas coincida con las perforaciones pueda alterar los resultados obtenidos. Relleno espuma de PUR reciclada Para poder contener la espuma en el interior de las celdas y evitar que se salga se añade una lámina de cartón reciclado de espesor 1mm. 58 Figuras 81,82,83,84 y 85: Fotografias CEIP Nuestra Señora de Linares. Fuente: estudio rosa palacios a r q u i t e c t u r a. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 59 Figura 86: Fotografía comedor CEIP Nuestra Señora de Linares. Fuente: estudio rosa palacios a r q u i t e c t u r a. Dentro del programa de necesidades del centro, el recinto donde se aplicará el producto desarrollado será comedor ubicado en planta baja, frente a la pista deportiva. Un espacio diáfano de 107m2 de superficie y 3m de altura libre. Se ha elegido el comedor ya que es un espacio de convivencia entre niños y trabajadores del centro aportando distintos registros de voz en el cual el ruido procederá de conversaciones en un tono de voz normal o ligeramente elevado siendo necesario lograr un adecuado acondicionamiento acústico. Actualmente el comedor cuenta con un falso techo fonoabsorbente de la casa comercial PLADUR modelo PLADURFON+ R12/25 cumpliendo así con las exigencias del CTE BD-HR. Nuestro objetivo es la simular la sustitución de este falso techo por los nuevos paneles fonoabsorbentes diseñados en el punto anterior y estudiar su viabilidad en cuanto al cumplimiento de la normativa exigible. 60 Figura 87: Extracto CTE DB HR. Fuente: Elaboración propia. Figura 87: Extracto CTE DB HR. Fuente: Elaboración propia. [23] CTE, Código Técnico de la Edificación. Disponible en: https://www.codigotecnico.org/QueEsCTE/Presentacion [24] CTE DB HR, Código Técnico de la Edificación. Exigencias básicas de protección frente al ruido. Disponible en: https://www.codigotecnico.org/DocumentosCTE/ProteccionRuido.html 8.2. Exigencias técnicas del producto: cumplimiento CTE DB HR “El Código Técnico de la Edificación (CTE) es el marco normativo que establece las exigencias básicas de calidad que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad establecidos en la Ley 38/1999 de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación (LOE)”. [23] Al igual que el resto de aspectos proyectuales, constructivos, de mantenimiento y conservación relativos a las obras edificadas en España, el acondicionamiento acústico también está regulado por el CTE, concretamente en el Documento Básico de Protección frente al ruido (CTE DB HR) [24]. A continuación, se procede a consultar dicha normativa. Debido a que el recinto objeto de estudio se trata de un comedor se debe cumplir que el tiempo de reverberación sea mayor a 0.9 s. Para realizar los cálculos se atenderá al siguiente apartado: PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 61 Figura 88: Panta comedor CEIP Nuestra Señora de Linares. Fuente: estudio rosa palacios a r q u i t e c t u r a. Superficies de los paramentos Para realizar el cálculo en primer lugar debemos conocer las dimensiones del recinto, en este caso necesitamos calcular cada una de las superficies, (pared, suelo y techo). La superficie del suelo es igual a la del techo y se corresponde con la superficie útil de 107m2. La superficie total de los paramentos verticales la calcularemos multiplicando el perímetro del recinto por la altura útil correspondiente. Actualmente la altura útil es de 3m ya que existe una cámara de aire de 33cm entre el falso techo y el forjado. Sin embargo, al sustituirlo por el nuevo producto, no existirá cámara de aire ya que este va pegado al techo, por lo tanto, la altura útil aumentará a 3.29m. Dicho esto la superficie total de los paramentos verticales en el estado actual será de 132.39m2 mientras que en la propuesta aumentará a 145.19m2 Para poder realizar los cálculos primero necesitamos conocer tanto el coeficiente de absorción acústica medio de cada uno de los acabados como la superficie de cada uno de ellos. Añadir que tanto en el suelo como el techo solo existe un único acabado, sin embargo, en los paramentos verticales al existir varios materiales el proceso de cálculo es algo más tedioso, es por ello que, para simplificar los cálculos, se aplicará el coeficiente de absorción acústica del material más desfavorable en toda la superficie. Esta simplificación puede realizarse ya que el CTE DB HR establece un tiempo de reverberación máximo de 0.9 s de tal modo que, si tras realizar los cálculos con el coeficiente mas desfavorable el valor es inferior a lo que marca la normativa, se el producto cumplirá con dicha normativa. En todo caso, si en u futuro se quisiera conocer el valor real, habría que aplicar cada uno de los coeficientes y su superficie para cada uno de los materiales. Superficies estado actual - Sup. techo = 107.00m2 - Sup. suelo = 107.00m2 - Sup. pared = 132.39m2 Superficies propuesta - Sup. techo = 107.00m2 - Sup. suelo = 107.00m2 - Sup. pared = 147.19m2 62 [25] CEC, Catálogo de Elementos Constructivos. Código Técnico de la edificación. Disponible en: https://www.codigotecnico.org/Programas/CatalogoElementosConstructivos.html Figura 89: Coeficientes de absorción acústica de distintos materiales. Fuente: Catálogo de elementos constructivos. Figura 90: Características acústicas falso techo PLADUR FON+ R 12/25. Fuente: PLADUR. Figura 79: Características acústicas nuevo producto propuesto. Fuente: elaboración propia. Coeficientes de absorción acústica Para saber los coeficientes de absorción acústica del suelo y paredes tendremos que ir al apartado “3.19 Acabados superficiales interiores de los elementos constructivos” dentro del Catálogo de Elementos Constructivos (CEC) [25] del CTE obteniendo los siguientes valores: De esta tabla nos quedamos con los coeficientes de absorción acústica medios del terrazo (αm0.02) para aplicarlo a la superficie del suelo y del enlucido de yeso (αm0.01) para la superficie de las paredes ya que, comparándolo con el resto de acabados del comedor como la madera o el vidrio, es el que cuenta con el coeficiente de absorción acústica más desfavorable. El coeficiente de absorción acústica del falso techo actual se conoce ya que, sabiendo el modelo utilizado (PLADUR FON+ R 12/25), se obtiene a partir del catálogo del propio fabricante. El valor de este coeficiente es αm0.75. Por último, el coeficiente de absorción acústica medio del nuevo producto de paneles modulares fonoabsorbentes se calculará haciendo la media para los valores de absorción en las frecuenciass de 500, 1000 y 2000 Hz. El valor obtenido es αm0.49. αm % PERF. 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 0,200 0,850 0,450 0,170 0,420 4,4% αw PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 63 𝐴 = 𝑆𝑇 · αmT +SS · αms +SP · αmP + 4 · mm · V 𝐴 = 91.42 𝑇 = 0.16 · V 𝐴 𝑇 = 0.56 < 0.9 CUMPLE 𝐴 = 𝑆𝑇 · αmT +SS · αms +SP · αmP + 4 · mm · V 𝐴 = 64.34 𝑇 = 0.16 · V 𝐴 𝑇 = 0.87 < 0.9 CUMPLE Cálculo tiempo de reverberación estado actual A partir de los parámetros obtenidos y siguiendo el método de cálculo general del tiempo de reverberación que marca el CTE DB HR se verifica que el tiempo de reverberación para el comedor actual con el falso techo acústico PLADUR FON+ R12/25 cumple el tiempo de reverberación máximo de 9 s. Cálculo tiempo de reverberación propuesta A partir de los parámetros obtenidos y siguiendo el método de cálculo general del tiempo de reverberación que marca el CTE DB HR se comprueba que el tiempo de reverberación para el comedor sustituyéndolo por paneles prefabricados modulares fonoabsorbentes con relleno de espuma de poliuretano reciclada cumple el tiempo de reverberación máximo de 9 s. Datos - ST = 107.00 m2 - αmT = 0.75 - SS = 107.00 m2 - αms = 0.02 - SP = 132.39 m2 - αmP = 0.01 - V = 321 m3 Datos - ST = 107.00 m2 - αmT = 0.49 - SS = 107.00 m2 - αms = 0.02 - SP = 147.19 m2 - αmP = 0.01 - V = 352.03 m3 Se observa que tanto el modelo actual como la propuesta del nuevo producto cumplen con el CTE DB HR. Se obteniendo por tanto como conclusión que, la nueva solución propuesta podría ser valida, dando lugar a la utilización de un nuevo producto sostenible fabricado a partir de un residuo reciclado con los beneficios que eso supone. 64 Figura 80: Ciclo de vida útil panel yeso laminado (PYL). Fuente: Declaraciones Ambientales de Producto de Construcción Knauf. 8.3. Impacto medioambiental de la solución Una vez estudiada la viabilidad de los paneles modulares fonoabsorbentes en cuanto al cumplimiento de la normativa acústica vigente y su aplicación en un caso práctico, se procede a realizar un análisis desde un punto de vista medioambiental, tratando de localizar y exponer las ventajas del nuevo producto propuesto, fabricado mediante la utilización de materia prima reciclada, frente a los falsos techos acústicos convencionales con rellenos de lana de roca o lana mineral. Declaraciones Ambientales del Producto (DAP) Para ofrecer la posibilidad de evaluar un producto en función de su comportamiento ambiental de forma objetiva y fiable se elaboran las Declaraciones Ambientales de Producto (DAP), basadas en el análisis del ciclo de vida del producto verificado por un organismo independiente. Estas aportan información cuantitativa de los impactos ambientales de un producto a lo largo de su ciclo de vida. Sabiendo que cada casa comercial está obligada a aportar las declaraciones ambientales de sus productos, analizaremos el ciclo de vida útil de un falso techo acústico comercializado y lo compararemos con el de nuestro producto. El siguiente gráfico extraído de la casa comercial KNAUF [Figura 80] muestra el ciclo de vida útil de uno de sus paneles de yeso laminado (PYL) para la aplicación de falso techo acústico. Como se puede observar, la etapa que más energía consume es la de fabricación, llegando a alcanzar el 82% del total del ciclo de vida del producto, asimismo, también es durante la fabricación el momento en el que más emisiones de CO2 se emiten. Teniendo en cuenta este dato, junto con la recepción de materias primas, la mayor ventaja de nuestro producto ambiental se va a centrar en la fase de fabricación. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 65 Materia prima Tanto el proceso de fabricación de la lana de roca como el de la lana de vidrio son prácticamente similares, diferenciándose cada uno de ellos en la materia prima utilizada. La lana de roca usa como materia prima roca volcánica e incluye basalto, diabasa y rocas ígneas similares. Por otro lado, la lana de vidrio utiliza como materia prima arena natural a la que se añade vidrio reciclado y agentes fundentes. En nuestro caso, la materia prima utilizada es la espuma de poliuretano recogida de los Centros de Tratamiento Autorizados (CAT) suponiendo así un uso de material reciclado como materia prima del 100%. Esta es la primera de las ventajas de nuestro producto ya que por cada 100m2 se consigue la retirada y reutilización 4.5kg de espuma de poliuretano. Proceso de fabricación En cuanto al proceso de fabricación de la lana de roca y la lana de vidrio hay que destacar que, el paso de la materia prima por el horno de fusión y su posterior fibrado es la etapa que tiene un mayor impacto ambiental, llegando a producir un consumo de energía no renovable que asciende hasta los 79.80 MJ en el caso de la lana de vidrio. Todo este consumo de energía, sumado al consumo de agua dulce, estimándose una cantidad de 0.075m3 y a la generación de residuos, 5.36kg de por metro cuadrado, hace que el proceso de fabricación actual tenga un resultado nocivo desde el punto de vista medioambiental. A la hora de fabrcar el nuevo producto, se ha logrado reducir considerablemente el proceso de fabricación eliminando de este las etapas mas perjudiciales para el medio ambiente y reduciendo así, tanto el consumo de energía no renovable, como el consumo de agua dulce. Al utilizarse en todo momento materiales reciclados, no se generará ningún tipo residuo en el proceso de fabricación. Una vez obtenida la espuma de poliuretano, se llevará a cabo un proceso de desinfección en el cual el nivel de consumo de agua dulce se estima por debajo de los valores de consumo de agua dulce mencionados anteriormente para la fabricación de la lana de roca o la lana de vidrio. Tras la desinfección, las piezas de espuma serán cortadas mecánicamente hasta conseguir el formato establecido de 10x10x10mm. En un proceso paralelo se fabricarán las placas de yeso 100% sin aditivos y la subestructura octogonal de cartón reciclado. Por último, se procederá al montaje de los paneles uniendo la subestructura de cartón reciclado a las placas de yeso y rellenando las celdas con la espuma de poliuretano. Una vez conformados los paneles, se embalarán de manera eficiente para ocupar el menor espacio posible y optimizar el transporte. 66 - Utilización de materias primas de origen natural. - Proceso de fusión a altas temperaturas. -Gran consumo de energía no renovable. - Consumo de agua dulce. -Producción de residuos. Figura 81: Esquema proceso de fabricación de lana mineral. Fuente: Knauf Figura 82: Esquema proceso de fabricación producto propuesto. Fuente: Elaboración propia. Lana mineral Espuma de poliuretano reciclada Reducción proceso de fabricación. Utilización de materias primas recicladas. Bajo consumo energía no renovable. Disminución consumo de agua dulce. Retirada de residuos. PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 67 Los últimos informes publicados acerca de la producción y el consumo de plásticos en la actualidad reflejan la preocupante situación en la que nos encontramos. Uno de los sectores que más contribuye a este problema medioambiental es el de la construcción. Tras observar esta problemática actual, este trabajo nace del interés de proponer una alternativa al uso de productos utilizados en el sector de la construcción actualmente fabricados a partir de plásticos y materias primas naturales en un gran porcentaje. Dicho esto, el objetivo de este trabajo es la propuesta de un producto sostenible con el medio ambiente, fabricado a partir de materias primas recicladas, reduciendo así su impacto medioambiental. Por otro lado, se ha detectado que actualmente existen algunos tipos de plásticos que su porcentaje de reciclado es muy inferior al resto de los productos utilizados en la industria automovilística. Uno de ellos es la espuma de poliuretano utilizada como relleno de tapicerías en automóviles la cuál termina en su mayoría en los Centros de Tratamiento Autorizados no siendo reciclada posteriormente. Al analizar las propiedades de la espuma de poliuretano, se ha optado por extraer una muestra y realizar varios ensayos acústicos para estudiar su comportamiento y su posible aplicación en el sector de la construcción. Tras la realización de los ensayos de absorción acústica utilizando el Tubo de Kundt, concluimos que las espumas de poliuretano tienen un comportamiento óptimo para el acondicionamiento acústico, especialmente ante sonidos en la banda de octavas de 500 Hz. A partir de los resultados obtenidos se ha optado por crear paneles modulares fonoabsorbentes utilizando la espuma de poliuretano reciclada como relleno. Estos paneles no solo consiguen igualar las propiedades acústicas de los productos comercializados, sino que también reducen el proceso de fabricación y montaje, ahorrando costes y disminuyendo su impacto medioambiental. Se ha realizado un estudio de viabilidad aplicando el producto a un caso practico real, dando como resultado el cumplimiento del CTE DB-HR. Como posible fututa línea de investigación se podrían analizar diferentes combinaciones de paneles acústicos fonoabsorbentes, variando la densidad del relleno de espuma de poliuretano reciclada o el número y tamaño de las perforaciones de la placa de yeso. También se podría estudiar la posibilidad de suspender los paneles creando una cámara de aire creando un falso techo registrable por el que poder pasar las instalaciones. Siguiendo esta futura línea de investigación se podrían mejorar las propiedades acústicas de estos paneles llegando incluso a mejorar los valores de absorción acústica de los productos actuales. 9. CONCLUSIONES 74 nα α medio PLACA YESO AISLAMIENTO VALOR MIN ERROR UNIDAD VALOR MÁX ERROR UNIDAD Pmax/Pmin 4n/(n+1)² (αA+αB)/2 CODIGO 1BLANCO A SIN AISLAMIENTO 3,34 ±0.02 mv 33,9 ±0.1 mv 10,150 0,327 2BLANCO B SIN AISLAMIENTO 4,03 ±0.02 mv 28,4 ±0.1 mv 7,047 0,435 39 PERF A SIN AISLAMIENTO 779 ±8 uv 26,5 ±0.1 mv 34,018 0,111 49 PERF B SIN AISLAMIENTO 1,11 ±0.01 mv 26,9 ±0.1 mv 24,234 0,152 59 PERF A LANA DE ROCA 1,05 ±0.01 mv 23,9 ±0.1 mv 22,762 0,161 69 PERF B LANA DE ROCA 1,56 ±0.01 mv 25,3 ±0.1 mv 16,218 0,219 79 PERF A V PU 5mm 1,3 ±0.01 mv 25,4 ±0.1 mv 19,538 0,185 89 PERF B V PU 5mm 1,21 ±0.01 mv 25,4 ±0.1 mv 20,992 0,174 99 PERF A V+V/2 PU 5mm 1,64 ±0.01 mv 25,1 ±0.1 mv 15,305 0,230 10 9 PERF B V+V/2 PU 5mm 1,72 ±0.01 mv 25 ±0.1 mv 14,535 0,241 11 9 PERF A V PU 10mm 1,27 ±0.01 mv 26,2 ±0.1 mv 20,630 0,176 12 9 PERF B V PU 10mm 1,39 ±0.01 mv 26,1 ±0.1 mv 18,777 0,192 13 9 PERF A V+V/2 PU 10mm 1,44 ±0.01 mv 25,4 ±0.1 mv 17,639 0,203 14 9 PERF B V+V/2 PU 10mm 1,62 ±0.01 mv 25,3 ±0.1 mv 15,617 0,226 FRECUENCIA 1 - 250 Hz 0,184 BL PF PF-LR PF-P5A PF-P5B PF-P10A PF1-P10B 0,215 0,381 0,132 0,190 0,179 0,236 nα α medio PLACA YESO AISLAMIENTO VALOR MIN ERROR UNIDAD VALOR MÁX ERROR UNIDAD Pmax/Pmin 4n/(n+1)² 4n/(n+1)² CODIGO 1BLANCO A SIN AISLAMIENTO 2,56 ±0.01 mv 29,3 ±0.1 mv 11,445 0,296 2BLANCO B SIN AISLAMIENTO 3,56 ±0.01 mv 28,1 ±0.1 mv 7,893 0,399 39 PERF A SIN AISLAMIENTO 9,2 ±0.02 mv 41,6 ±0.1 mv 4,522 0,593 49 PERF B SIN AISLAMIENTO 8,71 ±0.01 mv 41 ±0.1 mv 4,707 0,578 59 PERF A LANA DE ROCA 15,2 ±0.1 mv 27,1 ±0.1 mv 1,783 0,921 69 PERF B LANA DE ROCA 15,1 ±0.1 mv 28,6 ±0.1 mv 1,894 0,905 79 PERF A V PU 5mm 13,5 ±0.1 mv 37 ±0.1 mv 2,741 0,783 89 PERF B V PU 5mm 5,5 ±0.5 mv 41,4 ±0.1 mv 7,527 0,414 99 PERF A V+V/2 PU 5mm 15 ±0.1 mv 31 ±0.1 mv 2,067 0,879 10 9 PERF B V+V/2 PU 5mm 15,4 ±0.1 mv 28,5 ±0.1 mv 1,851 0,911 11 9 PERF A V PU 10mm 13,4 ±0.1 mv 41,1 ±0.1 mv 3,067 0,742 12 9 PERF B V PU 10mm 13,4 ±0.1 mv 37,1 ±0.1 mv 2,769 0,780 13 9 PERF A V+V/2 PU 10mm 14,8 ±0.1 mv 31,9 ±0.1 mv 2,155 0,866 14 9 PERF B V+V/2 PU 10mm 15 ±0.1 mv 31,4 ±0.1 mv 2,093 0,875 0,347 0,761 0,870 0,586 FRECUENCIA 2 - 500 Hz BL PF 0,913 0,599 0,895 PF-LR PF-P5A PF-P5B PF-P10A PF1-P10B nα α medio PLACA YESO AISLAMIENTO VALOR MIN ERROR UNIDAD VALOR MÁX ERROR UNIDAD Pmax/Pmin 4n/(n+1)² 4n/(n+1)² CODIGO 1BLANCO A SIN AISLAMIENTO 282 ±1 uv 6,17 ±0.01 mv 21,879 0,167 2BLANCO B SIN AISLAMIENTO 392 ±1 uv 6,31 ±0.01 mv 16,097 0,220 39 PERF A SIN AISLAMIENTO 950 ±1 uv 10,3 ±0.1 mv 10,842 0,309 49 PERF B SIN AISLAMIENTO 1,24 ±0.01 mv 12 ±0.1 mv 9,677 0,340 59 PERF A LANA DE ROCA 1,3 ±0.1 mv 8,65 ±0.01 mv 6,654 0,454 69 PERF B LANA DE ROCA 1,46 ±0.01 mv 8,89 ±0.01 mv 6,089 0,485 79 PERF A V PU 5mm 1,51 ±0.01 mv 8,48 ±0.01 mv 5,616 0,513 89 PERF B V PU 5mm 1,34 ±0.01 mv 10,7 ±0.1 mv 7,985 0,396 99 PERF A V+V/2 PU 5mm 1,43 ±0.01 mv 7,86 ±0.01 mv 5,497 0,521 10 9 PERF B V+V/2 PU 5mm 1,21 ±0.01 mv 8,56 ±0.01 mv 7,074 0,434 11 9 PERF A V PU 10mm 1,47 ±0.01 mv 9,59 ±0.01 mv 6,524 0,461 12 9 PERF B V PU 10mm 1,07 ±0.01 mv 9,77 ±0.01 mv 9,131 0,356 13 9 PERF A V+V/2 PU 10mm 1,47 ±0.01 mv 8,73 ±0.01 mv 5,939 0,493 14 9 PERF B V+V/2 PU 10mm 1,27 ±0.01 mv 9,15 ±0.01 mv 7,205 0,428 0,324 FRECUENCIA 3 - 1000 Hz 0,194 BL PF 0,469 0,454 0,477 0,408 0,461 PF-LR PF-P5A PF-P5B PF-P10A PF1-P10B ANEXO I. RESULTADOS ENSAYO ACÚSTICO PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 75 nα α medio PLACA YESO AISLAMIENTO VALOR MIN ERROR UNIDAD VALOR MÁX ERROR UNIDAD Pmax/Pmin 4n/(n+1)² 4n/(n+1)² CODIGO 1BLANCO A SIN AISLAMIENTO 14,5 ±0.5 uv 283 ±1 uv 19,517 0,185 2BLANCO B SIN AISLAMIENTO 15,5 ±0.5 uv 286 ±1 uv 18,452 0,195 39 PERF A SIN AISLAMIENTO 13,5 ±0.5 uv 288 ±1 uv 21,333 0,171 49 PERF B SIN AISLAMIENTO 9,5 ±0.5 uv 300 ±1 uv 31,579 0,119 59 PERF A LANA DE ROCA 15,1 ±0.5 uv 297 ±1 uv 19,669 0,184 69 PERF B LANA DE ROCA 14,5 ±0.5 uv 299 ±1 uv 20,621 0,176 79 PERF A V PU 5mm 14,2 ±0.5 uv 298 ±1 uv 20,986 0,174 89 PERF B V PU 5mm 10,4 ±0.5 uv 300 ±1 uv 28,846 0,130 99 PERF A V+V/2 PU 5mm 15,5 ±0.5 uv 297 ±1 uv 19,161 0,189 10 9 PERF B V+V/2 PU 5mm 16,5 ±0.5 uv 296 ±1 uv 17,939 0,200 11 9 PERF A V PU 10mm 15 ±0.5 uv 301 ±1 uv 20,067 0,181 12 9 PERF B V PU 10mm 17,5 ±0.5 uv 297 ±1 uv 16,971 0,210 13 9 PERF A V+V/2 PU 10mm 14,5 ±0.5 uv 296 ±1 uv 20,414 0,178 14 9 PERF B V+V/2 PU 10mm 13,5 ±0.5 uv 302 ±1 uv 22,370 0,164 0,145 FRECUENCIA 4 - 2000 Hz 0,190 BL PF 0,180 0,152 0,194 0,196 0,171 PF-LR PF-P5A PF-P5B PF-P10A PF1-P10B 76 ANEXO II. DOCUMENTACIÓN TÉCNICA CEIP NUESRA SEÑORA DE LINARES PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 77 78 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 79 ANEXO III. FICHA TÉCNICA PLADUR FON+ R12/25 80 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 81 82 ANEXO IV. TABLA COEFICIENTES DE ABSORCIÓN ACÚSTICA. CEC PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 83 90 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 91 92 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 93 94 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 95 96 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 97 98 PROPUESTA DE PRODUCTOS ECOEFICIENTES PARA LA CONSTRUCCIÓN: PANEL MODULAR FONOABSORBENTE A PARTIR DE ESPUMAS DE POLIURETANO PROCEDENTES DEL SECTOR AUTOMOVILÍSTICO 99