Los plásticos han hecho incursiones constantes en la edificación y construcción por una variedad de razones - principalmente cuestiones de utilidad, costo, facilidad de instalación y longevidad. El cambio ha sido ayudado por la propensión de la industria de plásticos a desarrollar constantemente nuevos productos para sustituir a los materiales de construcción tradicionales en muchas fases del proceso de construcción.
Los especificadores de construcción son personas responsables de seleccionar y organizar materiales apropiados para proyectos individuales. "Siempre hay cosas nuevas que se están introduciendo", dijo David Stutzman de Conspectus. "Salimos de nuestro camino para ver cosas nuevas."
Pero la salud humana y las preocupaciones ambientales están siempre presentes, especialmente cuando se consideran nuevos productos. "Nuestro trabajo como especificadores es seleccionar los materiales más adecuados para los proyectos de nuestros clientes, lo que nos obliga a verificar que los componentes han pasado todas las pruebas", dijo Elias Saltz de Eckenhoff Saunders. "Vemos los plásticos como más económicos en ciertas circunstancias".
Un uso importante de los plásticos en la construcción y construcción es la tubería - suministrar agua dulce a las casas y edificios y proporcionar drenaje de las estructuras a las alcantarillas locales. "El enfoque tradicional era utilizar tuberías de cobre para el suministro de agua a casas y edificios y tuberías de hierro para drenarlo", dijo Lance McNevin, director de ingeniería de la División de Construcción y Construcción del Instituto de Tuberías de Plástico. "Pero cuando los precios del cobre subieron tan alto, el genio se salio de la botella. El tubo de polipropileno había sido ampliamente utilizado en Europa durante décadas. Se necesito el alza en los precios del cobre para permitir que una solución europea llegue aquí. No volveremos a las tuberías de cobre."
Tony Radoszewski, presidente del Instituto de Tuberías de Plástico, también ve el precio del cobre como un punto de inflexión en el cambio para el uso de tuberías de plástico en la edificación y construcción. "El plástico no fue bien recibido en la industria de la vivienda cuando dominó el cobre", dijo. "Pero durante el auge de las materias primas, el precio del cobre se disparó a las nubes. Estaba siendo robado en los sitios de trabajo. Los constructores se hartaron, empezaron a buscar alternativas. Casi de la noche a la mañana, las tuberías de plástico se convirtieron en un producto dominante en el mercado ". "Se debe juzgar el producto en cuanto a lo bien que se adapta a la situación específica", dijo Mike Cudahy, jefe de la Sección de Regulación y Sustentabilidad de la Asociación de Accesorios de Tubería de Plástico.
"Algunos productos son más importantes que otros. Un aislamiento y tuberías apropiados permitirán que el edificio ahorre energía y agua. La gente se preocupa mucho por los mostradores, pero cosas así realmente tienen poco impacto. Los arquitectos utilizan análisis de ciclo de vida (LCA) para comparar varios productos. Lo importante es asegurarse de que sus unidades funcionales tengan sentido ".
Los diversos desafíos relacionados con el suministro y el drenaje de residencias y otros edificios requieren una variedad de tuberías de plástico desarrolladas de acuerdo a usos específicos. Además, los plásticos aparecen en una amplia gama de productos de construcción que no sean tuberías - tales como aislamiento, pisos y techos. Hay plásticos específicos apropiados para manejar cualquier desafío de construcción. Y el próximo mes o año traerá probablemente un nuevo compuesto plástico que sea más eficaz y menos costoso.
Envolvente para casa (House Wrap)
Uno de los usos más significativos de los plásticos en la edificación y construcción -y uno evidente para cualquier persona que pasa por un sitio de construcción- es el envolvente para casa, un término general que denota un material sintético utilizado para proteger los edificios. Los materiales de envoltura son generalmente más ligeros en peso que el material de fieltro de asfalto utilizado anteriormente para la protección. El envolvente para casa funciona como una barrera resistente a la intemperie que impide que la lluvia entre en las paredes mientras que permite que el vapor de agua pase al exterior. Si se permite que la humedad de cualquiera de las dos direcciones se acumule dentro de las paredes de los montantes o cavidades de las paredes, el moho y la putrefacción pueden resultar y el aislamiento de fibra de vidrio o celulosa comenzará a perder su valor R.
"El envolvente para casa ha existido desde hace por lo menos 20 años", dijo David Stutzman de Conspectus. "Hay muchos tipos diferentes. Simplemente pedir el envolvente para casa no garantiza el mejor resultado. Se debe tener cuidado de acomodar el producto con el proyecto."
"El envolvente para casa proporciona una barrera de aire utilizada para cubrir todo el edificio", dijo Elias Saltz, director de especificaciones de Eckenhoff Saunders Architects. "Evita que el aire y el agua entren. Por ejemplo, el ladrillo es poroso y el agua encontrará la manera de pasar a través de el, pero el envolvente para casa lo mantendrá hacia fuera. Al impedir el movimiento del aire, también sirve para inhibir la pérdida de energía del edificio. El plástico es delgado, barato y funciona. Una membrana de plástico es especialmente útil para la impermeabilización de aguas subterráneas. Enterrado bajo tierra, nunca ve luz ultravioleta y dura mucho tiempo".
El primer envolvente para casa fue el Tyvek desarrollado por DuPont. "Tyvek tenía todo el mercado, pero su patente ya expiró", dijo Stutzman. "Hay actualmente varios tipos de Tyvek, dependiendo de la necesidad específica". Algunos críticos afirman que la envoltura de casa está sobrevendida como una barrera de aire porque los trabajadores rara vez sellan todos los bordes o reparan los cortes en las aberturas abruptas. "Debido a que hay tantos lugares que el aire puede moverse a través del envolvente para casa, en realidad no funciona como una barrera de aire cuando se instala", dijo Paul McGovern de energyvanguard.com. "Hay un tipo de fuga de aire que si ayuda a reducir sin embargo, la infiltración, el aire que se mueve dentro de la casa (en contraposición a la exfiltración, el aire que se mueve fuera de la casa)." McGovern dijo que el mejor uso del envolvente para casa es actuar como el drenaje en un edificio. "Detiene el agua líquida que pasa por ella, pero permite que el vapor de agua pase por lo que cuando los materiales de construcción se mojan, se pueden secar a través del envolvente para casa".
La tecnología del envolvente para casa ha reducido la infiltración de aire exterior en la casa promedio en un 10-50 por ciento, ayudando a reducir drásticamente la energía necesaria para calentar o enfriar la casa. Estas películas plásticas han ayudado a reducir la emisión de gases de efecto invernadero en EUA en hasta 120-600 millones de toneladas de CO2 desde 1980.
Pisos vinílicos
El piso de PVC flexible es barato y se utiliza en una variedad de edificios que cubren el hogar, hospitales, oficinas y escuelas. Los diseños complejos y 3D son posibles ya que se pueden crear impresiones y luego se protegen con una capa transparente al desgaste. Una capa intermedia de espuma vinílica también da una sensación confortable y segura. La superficie lisa y resistente de la capa superior de desgaste previene la acumulación de suciedad lo cual evita que los microbios se reproduzcan en áreas que necesitan mantenerse estériles, como hospitales y clínicas.
El piso vinílico fue inventado en la década de 1930 y por la década de 1950 había ya reemplazado en gran medida al linóleo debido a su resistencia al agua, longevidad, atractivo y bajo costo. Las opciones de colores y diseños disponibles con los pisos vinílicos son casi infinitas.
El vinilo sólido y compuesto se puede combinar para crear una serie de patrones únicos y aleatorios. El vinilo impreso es aún más versátil, permitiendo la apariencia de piedra natural, madera dura o cualquier otro material. Incluso se puede mezclar y combinar fachadas de material para que se vea como diferentes elementos. El vinilo no se siente frío en el invierno, y es generalmente suave debajo de sus pies. Algunas laminas y locetas vinilicas tienen una capa acolchada que puede hacer muy agradable caminar sobre estos pisos .
El vinilo se considera generalmente un material altamente durable que, si se instala y se mantiene correctamente, puede durar desde 10 a 20 años. Sin embargo, la calidad del material usado y la forma en que fue fabricado determinará qué tan bien el piso dura con el tiempo. Las locetas de vinilo sólido y de vinilo compuesto son homogéneas, con colores que impregnan cada capa haciéndolos resistente a los arañazos. El vinilo impreso será tan duradero como la capa de desgaste transparente que protege la superficie. Las láminas de vinilo reforzadas con fibra de vidrio son extremadamente duraderas y flexibles y resistentes a los daños. También es fácil reemplazar las piezas individuales de vinilo cuando y si fuera necesario.
"El piso elástico flexible sigue siendo un líder en la recuperación general de la industria de revestimientos de suelos conforme los consumidores responden positivamente a losetas de vinilo de lujo (LVL) ya los productos de laminas de vinilo con respaldo de fibra de vidrio ", dijo Dean Thompson, del Resilient Floor Covering Institute. "Como resultado, la tasa de crecimiento del piso elástico se estima en cerca de un 33 por ciento más en pies cuadrados y casi un 50 por ciento más en dólares entre 2012 y 2015 que las tasas generales de la industria de revestimientos de pisos ".
También señaló que "la alfombra todavía tiene la mayor parte del mercado de pisos, pero su cuota está disminuyendo. La cuota de la alfombra históricamente superaba el 50 por ciento, pero hoy es menos del 45 por ciento ", dijo Thompson. "Las superficies duras como la madera dura y el vinilo están teniendo una mayor proporción."
"El mercado de pisos elásticos es aproximadamente 55 por ciento comercial y 45 por ciento residencial y en el lado comercial, el gran mercado es institucional - hospitales, escuelas, gobierno. Los pisos elásticos continúan invadiendo los mercados comerciales, conforme los usuarios recurren a los pisos flexibles como material de piso durable de bajo costo ", agregó Thomson.
En el vinilo de gama baja puede costar tan poco como 50 centavos por pie cuadrado. Sin embargo, los materiales vinílicos de primera calidad pueden costar hasta 10 dólares el pie cuadrado. La diferencia en el precio está determinada por la calidad de la loseta y las opciones de diseño.
Para algunas aplicaciones, tales como revestimientos de pisos y paredes, el PVC debe tener plastificante agregado para hacerlo más flexible, transparente y duradero. Sin plastificantes, el vinilo sería rígido y perdería toda flexibilidad. Los plastificantes comúnmente usados, llamados ftalatos, han sido criticados por posibles efectos reproductivos. En octubre de 2007, California se convirtió en el primer estado en aprobar un proyecto de ley que prohibía ciertos ftalatos de los juguetes y la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de los Estados Unidos impuso la prohibición de algunos ftalatos.
Pero la FDA de EUA dijo que no encontró pruebas convincentes de que los ftalatos representaran un riesgo para la seguridad. Aunque ninguna de estas medidas afectó a la industria de los pisos, los propietarios de edificios están cada vez más alertas y conscientes de los productos químicos dentro de los productos que usan. La industria de pisos está un paso por delante, desarrollando plastificantes sin ftalatos para satisfacer sus necesidades.
"La tendencia hacia un piso sostenible señala el crecimiento de la industria en la categoría de losetas vinilicas conforme los especificadores y diseñadores buscan la estética del material y materiales sostenibles que contribuyen a mejorar la calidad del aire interior y la seguridad de los ocupantes", dijo The Construction Specifier. "Algunos fabricantes de pisos están tomando medidas para garantizar la capacidad de capitalizar el crecimiento del mercado. Por ejemplo, al asegurar que los cambios de los plastificantes en la línea de producción sean sobre la marcha, los fabricantes pueden evitar sorpresas en la línea - no todos los plastificantes son intercambiables".
Las nuevas opciones de pisos, como losetas y tablones vinílicos de lujo, pueden beneficiar a todos, dijo The Construction Specifier.
"Los consumidores pueden disfrutar de una calidad limpia de interiores, los diseñadores tienen más elecciones de pisos y opciones que nunca se habían visto hace una década. Los proveedores de materias primas han encontrado maneras de fabricar productos que proporcionan un ambiente de trabajo saludable sin sacrificar el desempeño y la estética. La combinación de estos factores crea una perspectiva económica optimista para la industria ".
Tubería
La tubería plástica se convirtió en una verdadera alternativa a la tubería de gasfiteria tradicional, por lo general de cobre o hierro, con la introducción de polietileno reticulado en la década de 1970. El uso de tuberías plásticas realmente despegó a principios de este siglo, cuando el precio del cobre subió vertiginosamente, convirtiendo a los materiales plásticos en un sustituto preferible.
Las tuberías y accesorios plásticos son relativamente fáciles de instalar y baratos. Son duraderos y no se oxidan o corroen con el tiempo. Varios tipos de plásticos se utilizan para tuberías dependiendo de las propiedades y el desempeño requerido. Algunos de los tipos más comunes son polietileno reticulado (PEX), polipropileno, cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorinado (CPVC) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Cada uno ofrece excelente integridad de fusión cuando se unen adecuadamente, ayudando a eliminar los posibles puntos de fuga donde el agua se pudiera desperdiciar.
Aproximadamente la mitad de la resina de PVC de EUA se utiliza para producir tubos para aplicaciones municipales e industriales. Representa el 66 por ciento del mercado de distribución de agua en EUA y el 75 por ciento de las aplicaciones de tuberías de alcantarillado sanitario. El tubo de PVC es ligero, barato y bajo mantenimiento. Se utiliza principalmente para drenajes, alcantarillas, tuberías madres de agua, riego y otras aplicaciones de baja presión.
El PEX es una forma de tubería plástica que puede manejar la presión y el calor, y se está convirtiendo en el favorito del constructor para la entrega de agua caliente y fría todos manejados y enganchados en un sistema de colector central y eficaz. Es flexible, ligero y fácil de instalar - permitiendo múltiples líneas de alimentación a través de una casa que permite que el agua caliente llegue más rápidamente a un fregadero o ducha. El PEX puede funcionar directamente desde un punto de distribución hasta un dispositivo de salida sin cortar o empalmar el tubo - reduciendo la necesidad de juntas potencialmente débiles y costosas y reduciendo también la caída de presión que puede resultar de la turbulencia introducida en las transiciones.
Debido a que las tuberías de PEX suelen tener menos curvas cerradas, hay una mayor presión de agua en los sumideros, duchas e inodoros donde se necesita.
"El PEX y el CPVC representan cerca del 90 por ciento de todas las tuberías de distribución de gasfiteria en construcción residencial, mientras que el cobre representa el otro 10 por ciento", dijo Lance McNevin de PPI. "En los edificios comerciales, es al revés que PEX y CPVC teniendo menos del 10 por ciento del mercado y el cobre la mayor parte. No hay razón técnica para esto, es sólo tradicional entre los constructores de estructuras comerciales ".
El polipropileno (PP) se utiliza en sistemas de tuberías interesados en alta pureza y aquellos diseñados para resistencia y rigidez - destinados a ser utilizados en tuberías de agua potable, calefacción y refrigeración hidráulica y agua recuperada. El PP a veces se prefiere por su resistencia a la corrosión y lixiviación química, su resiliencia frente a la mayoría de las formas de daño físico, incluyendo el impacto y congelamiento, sus beneficios ambientales y su capacidad para unirse por termofusión en lugar de pegamento.
En general, las perspectivas futuras para las tuberías plásticas en edificación y construcción son brillantes conforme un creciente número de constructores toma conciencia de sus ventajas sobre el metal - incluyendo una mayor esperanza de vida, resistencia a la degradación, facilidad de instalación, ventaja de peso y ahorros significativos de costos. Todos los principales códigos de construcción permiten tuberías plásticas.
Aislamiento
Los costos de calentamiento y enfriamiento representan el 56 por ciento de la energía utilizada en el hogar estadounidense promedio, según el Departamento de Energía de EUA, el cual recomienda una estricta atención al aislamiento tanto para la construcción de nuevas estructuras como para la adecuación de las antiguas. Históricamente, las formas estándares de aislamiento han sido fibra de vidrio, lana de vidrio y lana de viruta metálica, pero ahora el poliuretano esta entrando fuertemente. La calidad aislante de la espuma rígida de poliuretano es alta comparada con otras formas de aislamiento, y permite a los constructores hacer las paredes más delgadas, pero tan tranquilas, cálidas y robustas. También permite perfiles de techo más bajos.
El poliuretano, la forma más común de aislamiento espumado por rociado, fue desarrollado por los militares en la década de los 40s y originalmente se aplicó a los aviones. Hay dos tipos básicos de aislamiento espumado rociado: celda abierta y celda cerrada. Celda abierta es un tipo de espuma en la que las minúsculas células están completamente cerradas. Es menos costoso porque utiliza menos productos químicos. Proporciona una excelente barrera de aire, pero no proporciona ningún tipo de barrera de vapor de agua. Se utiliza generalmente para paredes interiores y no se recomienda para aplicaciones en exteriores.
El aislamiento de celda cerrada es mucho más denso que el de las celdas abiertas con una estructura celular más pequeña y compacta. Es una buena barrera de aire y también una buena barrera de agua. A menudo se utiliza en proyectos de techos y otras aplicaciones, pero se puede utilizar en cualquier lugar.
La espuma de poliuretano rociada proporciona sellantes impermeables, forma una capa continua de aislamiento, llena huecos y costuras durante la aplicación y cubre formas irregulares y difíciles de aislar. El aislamiento de espuma de poliuretano rociada de celda cerrada forma una barrera de aire y una barrera contra la humedad. Aislamiento de la espuma rociada también reduce corrientes de aire mientras que ayuda a crear edificios más robustos, más reservados. El aislamiento de poliuretano también puede ser estructuralmente autoportante, y puede unirse a una amplia gama de sustratos sin necesidad de adhesivo adicional.
Ya sea espuma de poliuretano rociada (SPF) en el ático o plancha de espuma rígida de poliiso en el techo, los sistemas de poliuretano ofrecen durabilidad, ahorro de energía y control de la humedad. Cuando se utilizan para situaciones de adaptación/modificación, también ayudan a reducir la cantidad de residuos de construcción enviados a los vertederos.
Utilizado en paredes, detrás de paredes y bajo pisos, las espumas de poliestireno pueden proporcionar una eficiencia energética significativa. El poliestireno extruido rígido (XPS) es favorecido por muchos constructores porque se puede instalar fácilmente.
Los edificios tratados con aislamiento de espuma rociada suelen aislar hasta un 50 por ciento mejor que los productos de aislamiento tradicionales, de acuerdo con ecotecinsulation.com. El aislamiento de poliuretano rociado tiene típicamente un valor R - una medida de la resistencia de un material aislante o de construcción al flujo de calor - alrededor de R-5 a R-6 por pulgada en comparación con fibra de vidrio soplada que típicamente tiene un valor R de R- 2 a R-4 por pulgada. El aislamiento rociado también protege los edificios contra la humedad, reduciendo la probabilidad de podredumbre o moho de la madera, y también sirve como una barrera contra el ruido no deseado.
"Los beneficios ambientales de la espuma rígida de poliuretano son significativos, e incluyen el aumento de la eficiencia energética y reducciones en los costos de construcción eficientes en energía, reduciendo el peso del proyecto y ahorros de todos los componentes de construcción que el material reemplaza", según el American Chemistry Council.
"Dada la amplia adopción de espuma rígida de poliuretano en la construcción actual, estos ahorros pueden seguir creciendo en todo el mundo".
Paneles Aislantes Estructurales (Structural Insulated Panels, SIPs)
Los paneles aislantes estructurales (SIPs) son un sector pequeño pero creciente del mercado de la construcción. Los SIPs consisten típicamente en espuma intermedia entre dos placas, de madera o de metal, que proporcionan paredes prefabricadas. "Estos paneles realmente son la estructura", dijo Jack Armstrong, director de la Asociación de Paneles Aislantes Estructurales. "Se puede construir con madera hasta cinco pisos. Muchos hoteles y almacenes están construidos con SIPs. "
Hay una variación de SIPs que tiene solamente un lado rígido. "Usted puede tener un panel de un solo lado con espuma expuesta en un lado llamado panel de aislamiento de recambio o RIP", dijo Armstrong. "Usted puede clavar un panel de un lado en un tejado o cubrir edificios existentes con él." Cerca de 93 por ciento de SIPs se hacen con el poliestireno, 6 por ciento de poliuretano y el 1 por ciento de poliestireno extruido. Los paneles son 12.5- 17.5 cm (5-7 pulgadas) de espesor utilizando 10.0-10.25 cm (4-4.5 pulgadas) de espuma.
"Esta técnica ha existido desde los 70s, desde que se inventó el contrachapado (triplay), más o menos", dijo Armstrong.
"Los paneles se construyen en una fábrica. Son de corte de precisión, muy rápido de instalar y muy eficiente en energía. Hoy en día no es suficiente construir un gran edificio. Este debe soportar la prueba del tiempo. Estas espumas plásticas no se pudren. No se deshacen con la exposición al agua."
Jim McMahon, un especificador de construcción, dijo en 2014 que la industria de SIPs produjo casi 19 millones de pies cuadrados de paneles. "Ese número fue alrededor del 5 por ciento desde 2013", dijo, "lo que refleja una recuperación en la industria. Que se descompone en 61 por ciento residencial, 38 por ciento no residencial y 1 por ciento no edificios como silos y gallineros ".
Hay un cierto desacuerdo en la industria sobre la rentabilidad de los SIPs. "Tenemos que convencer a los compradores de viviendas que los SIPS son más eficientes energéticamente", dijo McMahon. "Proporcionan un ahorro directo en costos de mano de obra y energía que pagan en 5-7 años".
"El mercado de la construcción en este momento está limitado por una escasez de mano de obra calificada", dijo Armstrong. "Todavía necesita carpinteros, fontaneros, electricistas y muchos de ellos dejaron el mercado en la recesión. Los sistemas panelizados ayudan a los constructores a superar la escasez de mano de obra ".
"Había cerca de 6.700 hogares construidos en EUA en 2014 que tenían algún tipo de panel de SIPs", dijo McMahon. "Hubieron alrededor de 650.000 construcciones de viviendas unifamiliares, por lo que sólo un 1 por ciento los utilizó. La industria de SIPs ha desarrollado un producto eficiente que debe utilizarse más a menudo, pero los constructores y los armadores no quieren ser molestados para aprender algo nuevo ".
Ventanas
Las propiedades únicas de los plásticos los hacen adecuados para uso extensivo como ventanas en residencias y otras estructuras, y altamente competitivos con otros materiales como el aluminio y la madera. Las ventanas de vinilo son impermeables a la oxidación, putrefacción, ampollamiento, corrosión y la infestación por termitas u otros insectos.
Las ventanas plásticas son todo plástico. El policarbonato - un material usado en lentes -se utiliza como cristal. Estos plásticos transparentes, ligeros y resistentes al rompimiento tienen una baja conductividad térmica, lo que ayuda a reducir los costes de enfriamiento y calentamiento, y aun así protegernos de las inclemencias del tiempo.
"Los paneles se construyen en una fábrica. Son de corte de precisión, muy rápido de instalar y muy eficiente en energía. Hoy en día no es suficiente construir un gran edificio. Este debe soportar la prueba del tiempo. Estas espumas plásticas no se pudren. No se deshacen con la exposición al agua."
Jim McMahon, un especificador de construcción, dijo en 2014 que la industria de SIPs produjo casi 19 millones de pies cuadrados de paneles. "Ese número fue alrededor del 5 por ciento desde 2013", dijo, "lo que refleja una recuperación en la industria. Que se descompone en 61 por ciento residencial, 38 por ciento no residencial y 1 por ciento no edificios como silos y gallineros ".
Hay un cierto desacuerdo en la industria sobre la rentabilidad de los SIPs. "Tenemos que convencer a los compradores de viviendas que los SIPS son más eficientes energéticamente", dijo McMahon. "Proporcionan un ahorro directo en costos de mano de obra y energía que pagan en 5-7 años".
"El mercado de la construcción en este momento está limitado por una escasez de mano de obra calificada", dijo Armstrong. "Todavía necesita carpinteros, fontaneros, electricistas y muchos de ellos dejaron el mercado en la recesión. Los sistemas panelizados ayudan a los constructores a superar la escasez de mano de obra ".
"Había cerca de 6.700 hogares construidos en EUA en 2014 que tenían algún tipo de panel de SIPs", dijo McMahon. "Hubieron alrededor de 650.000 construcciones de viviendas unifamiliares, por lo que sólo un 1 por ciento los utilizó. La industria de SIPs ha desarrollado un producto eficiente que debe utilizarse más a menudo, pero los constructores y los armadores no quieren ser molestados para aprender algo nuevo ".
Ventanas
Las propiedades únicas de los plásticos los hacen adecuados para uso extensivo como ventanas en residencias y otras estructuras, y altamente competitivos con otros materiales como el aluminio y la madera. Las ventanas de vinilo son impermeables a la oxidación, putrefacción, ampollamiento, corrosión y la infestación por termitas u otros insectos.
Las ventanas plásticas son todo plástico. El policarbonato - un material usado en lentes -se utiliza como cristal. Estos plásticos transparentes, ligeros y resistentes al rompimiento tienen una baja conductividad térmica, lo que ayuda a reducir los costes de enfriamiento y calentamiento, y aun así protegernos de las inclemencias del tiempo.
El vinilo utilizado como vestidura para los cristales, generalmente armazones de vinilo sólido o recubrimientos vinílicos, sirve para minimizar la condensación que ayuda a desalentar el moho. Un estudio mostró que los marcos vinilicos de ventanas requieren tres veces menos energía para fabricarse que los marcos de ventanas de aluminio. Además, el uso de marcos vinilicos de ventanas ahorra a los consumidores de EUA casi dos trillones de BTU de energía por año, lo suficiente para satisfacer las necesidades anuales de electricidad de 18.000 hogares unifamiliares. El diseño de marcos vinilicos de ventanas mejora aún más la eficiencia energética mediante la creación de cámaras en el marco que proporcionan una resistencia adicional a la transferencia de calor y aislando las bolsas de aire.
La eficiencia energética de las ventanas vinilicas y puertas de vidrio puede significar menos electricidad que se utiliza para calentar y enfriar un hogar o edificio que puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con las centrales de carbón. Además, los bajos requerimientos de mantenimiento de las ventanas vinilicas y puertas de cristal eliminan la necesidad de pinturas, tintes, decapantes y diluyentes.
Las ventanas vinilicas también pueden imitar patrones de madera hasta el grado que la mayoría de las personas son incapaces de ver la diferencia.
Techos
Para muchos dueños de casas, las tejas de asfalto continúan siendo el material de techo a elegir, al menos para los techos inclinados. Pero las tejas de asfalto son caras de instalar, se desgastan después de 15-20 años, y luego son caras para sacar. Un número creciente de consumidores están optando por techos plásticos, especialmente cuando las superficies de techo plano o casi plano están en juego.
Hay tres competidores básicos plásticos para los techos, cada uno con sus propios partidarios y críticos.
La eficiencia energética de las ventanas vinilicas y puertas de vidrio puede significar menos electricidad que se utiliza para calentar y enfriar un hogar o edificio que puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con las centrales de carbón. Además, los bajos requerimientos de mantenimiento de las ventanas vinilicas y puertas de cristal eliminan la necesidad de pinturas, tintes, decapantes y diluyentes.
Las ventanas vinilicas también pueden imitar patrones de madera hasta el grado que la mayoría de las personas son incapaces de ver la diferencia.
Techos
Para muchos dueños de casas, las tejas de asfalto continúan siendo el material de techo a elegir, al menos para los techos inclinados. Pero las tejas de asfalto son caras de instalar, se desgastan después de 15-20 años, y luego son caras para sacar. Un número creciente de consumidores están optando por techos plásticos, especialmente cuando las superficies de techo plano o casi plano están en juego.
Hay tres competidores básicos plásticos para los techos, cada uno con sus propios partidarios y críticos.
- La poliolefina termoplástica (TPO) es en realidad una amplia familia de materiales para techos. El TPO es una mezcla de polipropileno y caucho de etileno-propileno.
- El monómero dieno etileno propileno (EPDM) es un caucho sintético derivado de petróleo y gas natural (etileno propileno). Cuando se combina el etileno-propileno con un dieno (un hidrocarburo alqueno no saturado que contiene dos enlaces dobles carbono-carbono) resulta el EPDM flexible.
- El cloruro de polivinilo (PVC) se produce mediante la polimerización del monómero de cloruro de vinilo, que a su vez se deriva de abundantes recursos naturales: sal y gas natural.
Esta definición se basa en la información suministrada por RTN Roofing Systems of Loveland, Colo.
El TPO puede ser el producto de techo más ampliamente usado en el mercado hoy porque es relativamente barato y porque es blanco. Sin embargo, se sabe que el TPO se contrae y se sale de los bordes. "Nuestras investigaciones sobre los techos de nuestros clientes continúan identificando problemas con algunas membranas de TPO: fractura y fisuración a lo largo de las filas de sujetadores, envejecimiento acelerado a lo largo de los andadores, erosión del polímero hasta el punto de exponer el refuerzo de malla, suficientes temas para que tengamos preocupaciones", escribió Jeff Evans en la revista Perspectives en mayo de 2010. La gente del negocio de TPO insisten en que están corrigiendo los problemas.
El TPO viene en rollos relativamente pequeños-alrededor de (2.4 m x 15-30 m (8 pies x 50-100 pies). Los tamaños pequeños significan que hay muchas costuras creadas durante la instalación. Las costuras son donde ocurren las fugas. Lo bueno de TPO es que tiene una resistencia razonablemente alta a las grasas animales, algunos hidrocarburos y aceites vegetales, y el crecimiento microbiano. Está disponible en varios espesores.
El EPDM puede ser vulcanizado o no vulcanizado. El EPDM vulcanizado se utiliza como membrana para techos. El EPDM no vulcanizado se utiliza normalmente para el trabajo de detalle o el solapado del material de techado curado. Su característica distintiva en comparación con TPO es que el EPDM es casi siempre negro.
Existe una percepción, al menos en las áreas del norte, de que los techos negros tienden a absorber más calor que el blanco, y luego reducen las facturas de calefacción.
Un techo de EPDM negro correctamente cosido e instalado es muy bueno para manejar la lluvia, la nieve, los rayos UV, las abrasiones, el ozono y las fluctuaciones de temperatura. En temperaturas más altas, sin embargo, algunos críticos afirman que la membrana, especialmente en las costuras, puede comenzar a encogerse y separarse.
El PVC es una sustancia relativamente dura, por lo que se añaden plastificantes al PVC utilizado para el techo para hacer la membrana más flexible. La mayoría de las membranas de PVC están unidas mecánicamente, aunque se encuentran de vez en cuando sistemas de techo de PVC completamente adheridos o incluso lastrados. Casi todas las membranas de PVC están soldadas en las costuras. Esto crea una estructura duradera monolítica capaz de soportar la expansión y contracción constante de la estructura del edificio durante todo el día.
El PVC tiene excelentes propiedades de resistencia a la perforación y al calor, pero es incompatible con los productos basados en asfalto. Siempre que el PVC se combine con las tejas del asfalto, se debe instalar un separador para mantener el PVC sin contacto directo con el asfalto.
"Mientras que la mayoría de los otros productos para techos pueden venir en materiales reforzados o no reforzados, el PVC es a menudo reforzado desde el principio", dice RTN Roofing Systems. "Mientras que el refuerzo de algunos fabricantes puede ser mejor que otros, es bueno saber que hay un poco más de integridad estructural desde el principio con una membrana de techo de PVC".
RTN dice que el PVC es un poco más caro que el TPO y tiene un precio competitivo frente al EPDM. "Si la calidad general es el criterio utilizado para decidir cuál debe ser su próximo sistema de techos", dice RTN, "el PVC debería estar en la parte superior de su lista".
Madera compuesta
Parece improbable que los plásticos alguna vez reemplacen los materiales de construcción pesados tradicionales como el ladrillo y cemento, pero está haciendo incursiones como una alternativa a muchos usos tradicionales de la madera. Los poliuretanos juegan un papel importante en la madera compuesta que es una combinación de materiales sintéticos y naturales, según ACC. Los aglutinantes a base de poliuretano, utilizados típicamente tanto con madera como con caucho, se usan en productos de madera compuestos para pegar permanentemente materiales orgánicos en tableros de fibras orientadas, tableros de fibra de densidad media, madera trenzada, chapas laminadas e incluso tableros de bagazo y aglomerado.
El tablero de fibra orientada (Oriented Strand Board, OSB) está hecho de árboles de crecimiento rápido como el álamo temblón, pino amarillo del sur, maderas duras mixtas y otras especies adecuadas.
El OSB se hace frecuentemente recubriendo astillas de madera (conocidos como hebras) con diisocianato de difenil metileno (MDI), luego disponiendo capas de hebras consecutivas aproximadamente perpendiculares entre sí y finalmente presionando las hebras a alta temperatura y alta presión para formar tableros. El MDI pega las hebras por reacción con agua sobre las hebras para formar poliurea y reaccionar con grupos hidroxilos en la lignina de madera para formar poliuretano. Los paneles de OSB miden 1.2 x 2.4 m (4 'por 8') y son típicamente 6.3 a 18 mm (¼ "a 23/32") de espesor. El OSB es ampliamente utilizado como revestimiento de construcción como el material en banda para viguetas de madera I, como membranas estructurales o paneles aislantes estructurales (SIPs).
El tablero de fibra de densidad media (medium density fiberboard, MDF) es ampliamente utilizado para la fabricación de muebles, armarios, piezas de puertas, molduras, pisos de madera y laminados para pisos. Los paneles de MDF se fabrican en una variedad de dimensiones y densidades, proporcionando la oportunidad de diseñar el producto final con el MDF específico que se necesita.
Al igual que con otros productos de madera compuestos, el MDF consiste típicamente en fibras celulósicas combinadas con una resina sintética u otro sistema de unión adecuado y unidas entre sí bajo calor y presión.
Pueden introducirse aditivos durante la fabricación para impartir características adicionales. La superficie del MDF es plana, lisa, uniforme, densa y libre de nudos y características de grano. El perfil homogéneo de la densidad de MDF permite las técnicas intrincadas y exactas del maquinado y del acabado para los productos terminados superiores. Los residuos de recorte se reducen significativamente al utilizar MDF en comparación con otros sustratos. La estabilidad y la resistencia son activos importantes de MDF y sostiene tolerancias exactas en piezas cortadas con precisión.
La madera de trenza larga (Long strand lumber, LSL), también conocida como OSL (Oriented Strand Lumber), es similar al OSB, excepto que las trenzas utilizados en LSL son más largos que los del OSB. Además, todas las hebras están dispuestas paralelas entre sí de manera que el producto es muy fuerte a lo largo de toda su longitud. LSL es mucho más grueso que el OSB porque está destinado a servir como un sustituto de la madera dimensionada. Es adecuado para el uso en sitio de tacos de 50 x 100 mm (2x4 ") en la construcción residencial. Otro uso principal es en las porciones de brida de vigas de madera en I.
La madera laminada (Laminated Veneer Lumber, LVL), también conocida como madera estructural compuesta (Structural Composite Lumber, SCL), es un producto de madera de ingeniería creado por la colocación de capas de madera seca y graduada con adhesivo impermeable en bloques de material conocido como tochos. Curado en una prensa calentada, el LVL está disponible típicamente en varios grosores y anchos, y se trabaja fácilmente en el campo usando herramientas de construcción convencionales.
En las palanquillas LVL, el grano de cada capa de chapa corre en la misma dirección en lugar de la laminación cruzada que es típica de otros productos de madera de ingeniería tales como madera contrachapada.
La madera laminada paralela resultante tiene excelentes características de desempeño. LVL es un producto de madera de ingeniería sólida, altamente predecible y uniforme que se aserra a tamaños consistentes y está prácticamente libre de deformación y división.
Un beneficio importante del LVL es que el proceso de recubrimiento y encolado permite que las maderas grandes sean hechas de árboles relativamente pequeños de muchas especies, proporcionando así un uso eficiente de los recursos de fibra de madera. Algunos de los muchos usos de LVL son cabeceras y vigas, vigas de cadera y valle, tablones de andamios y el material de brida para polipastos de madera prefabricados.
Resumen
Los innumerables usos de los plásticos en edificación y construcción detallados en esta sección no son en absoluto exclusivos. Los plásticos están disfrutando de un mayor uso en paredes y techos, así como recubrimientos, adhesivos y sellantes de poliuretano. Ninguna estructura moderna sería incluso pensable sin el aislamiento plástico del cableado eléctrico. La flexibilidad de los plásticos y la creatividad de las personas en la industria han fomentado un flujo constante de innovación. Mientras las personas se dediquen a la edificación y construcción, es lógico que los plásticos tengan un papel importante que desempeñar.
Plastics Market Watch: Building a more sustainable future
SPI: The Plastics Industry Trade Association
Winter 2016 | Issue IV
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