Proyecto IMPIVA de desarrollo de sistemas constructivos mixtos de madera laminada y vidrio para estructuras ligeras de cubierta
El proyecto tiene como objetivo general el desarrollo de un sistema constructivo integral mixto de madera laminada encolada y vidrio laminado con chapa de madera para ser utilizado en estructuras ligeras de cubierta, lo cual potenciará la construcción sostenible en base a madera en la Comunitat Valenciana.
Para alcanzar este objetivo general, el proyecto persigue los siguientes objetivos operativos:
- Desarrollar elementos estructurales de madera laminada encolada de primer y segundo orden
- Desarrollar sistemas de cerramiento en base a laminados de vidrio y chapa de madera, optimizando la combinación de ambos materiales para obtener la máxima funcionalidad de aislamiento y estética
- Desarrollar soluciones integrales tipo en construcciones sencillas
- Analizar la estabilidad dimensional y la durabilidad de los prefabricados de madera laminada y de los cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Desarrollar tratamientos preventivos adecuados en los prefabricados de madera laminada y en cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Implementar la nueva tecnología constructiva, definiendo un sistema completo de prefabricación, desarrollando prototipos estructurales y diseñando y calculando soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera en un edificio singular
El producto final del proyecto será una gama de prototipos de sistemas de estructura ligera en base a la combinación de entramados de madera laminada encolada con cerramientos de vidrio laminado con chapa de madera, para poder ser demostrado técnicamente a las empresas valencianas.
Además, los resultados intermedios y finales del proyecto van orientados a ofrecer los siguientes productos y servicios a las empresas valencianas del sector de la madera y de la construcción en madera:
- Diseños estructurales de soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera
- Ensayos de estabilidad dimensional y de durabilidad de los prefabricados de madera laminada, vidrio y chapa, así como orientación a tratamientos preventivos y planes de mantenimiento
- Ensayos de aislamiento térmico y acústico en este tipo de soluciones estructurales
- Asesoría técnica en proyectos industriales de prefabricación de estructuras ligeras de madera laminada y vidrio.
Existen infinidad de aplicaciones que justifican el esfuerzo investigador dirigido hacia la obtención de sistemas constructivos en los que la madera y el vidrio trabajen conjuntamente. Vidrio y madera tienen características opuestas que, si se consiguen equilibrar, aportan la posibilidad de lograr un balance interesante en el que estos materiales se compensen y complementen entre sí:
El vidrio es un material inerte que tiene un excelente comportamiento a la intemperie, con una durabilidad excepcional y, con los nuevos productos laminares adjuntables, capacidad para filtrar radiaciones, resistir altas temperaturas, poder de autolimpieza, etc. El vidrio es frágil y pesado, con coeficientes notables de deformación por dilatocontracción.
La madera es un material natural que tiene unas características excelentes para el uso estructural. El factor de resistencia en relación a su peso es superior a los materiales convencionales, como el acero y demás metales. Es un material elastorígido que sin embargo es despreciablemente afectado por las deformaciones relativas al fenómeno de dilatocontracción. Su comportamiento en caso de incendio es seguro y predecible, y mejora las garantías que puede ofrecer cualquier metal en igualdad de condiciones.
El proyecto está coordinado por José Vicente Oliver y dirigido técnicamente por Miguel Ángel Abián. En él participan dos empresas valencianas, una fabricante e instaladora de madera laminada encolada y la otra de vidrio. Durante la feria internacional FIMMA-MADERALIA 2009 se contactó con dos empresas extranjeras interesadas en el proyecto: la empresa italiana Rotho Blaas y la empresa finlandesa Wood Estudio. Posteriormente, mediante los contactos obtenidos en esa feria se contactó con el investigador finlandés Matti Kairi, profesor en la Universidad de Tecnología de Helsinki y coinventor del tablero microlaminado Kerto®. A la finalización del proyecto, los resultados se difundirán entre las empresas valencianas mediante publicaciones, jornadas y seminarios.
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Estructura de producción de mobiliario en España
La evolución de la producción de mobiliario en España se caracteriza, por un estancamiento en los últimos años que no se recupera desde la crisis coyuntural de 2001. Atrás quedaron años de fuerte crecimiento de la producción de mobiliario de finales de los 90, donde los ratios de evolución alcanzaban los dos dígitos.
Si bien, la producción de mobiliario española para el año 2007 fue valorada en 8.606 millones de euros, (lo que supone aproximadamente el 0’88% sobre el PIB nacional), el último dato disponible de 2007 presentó tasas de crecimiento negativas en términos reales, lo que ha evidenciado problemas estructurales del sector que se suman a la situación de crisis económica mundial.
Por otra parte, respecto a la dimensión de las empresas, en España la empresa tipo del sector del mueble es de tamaño pequeño. Si bien, según datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), en 2006 había en España 12.674 empresas con asalariados en el sector del mueble, se estima que casi el 90% de las empresas del sector en España eran PYMES (Pequeñas y Medianas Empresas), con menos de 20 trabajadores en plantilla. Sólo algo más del 10% de las empresas empleó más de 20 trabajadores en 2005.
Progresivamente, y desde hace algunos años, el número de total de empresas del sector del mueble está disminuyendo. De este modo , según los datos del INE en 2006, se ha observado como este número ha ido decreciendo desde el ejercicio 2004.
Además de la atomización del sector caracterizado por un gran número de empresas, el grado de concentración de fabricación de muebles en pocas empresas es muy bajo. En el año 2006, las empresas con menos de 20 trabajadores suponían el 88% del total de las empresas y facturaban el 27% de la producción del sector.
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AIDIMA investiga nuevos nanosistemas para la liberación controlada de biocidas de interés en diversos materiales
Incluido dentro de su línea de investigación en las prometedoras nanotecnologías, el proyecto consiste en la preparación de nanosistemas para la liberación controlada de biocidas, de manera que se aumente en gran medida la eficiencia de estos productos, pudiendo controlar la liberación de la sustancia activa una vez se haya producido el ataque de los organismos biológicos.
El empleo de sustancias biocidas en los productos destinados a su uso en exterior en materiales propios del sector del mueble, de la construcción, cerámico y textil, ha generado diversos problemas debido a:
• la baja eficiencia del agente biocida empleado, por lo que no se evita el ataque por organismos biológicos (bacterias, microorganismos, xilófagos, mohos, hongos…)
• la pérdida en el tiempo de la sustancia biocida, aun cuando el producto no haya sido atacado por los organismos biológicos.
• el empleo de sustancias tóxicas que genera, en algunos casos, problemas medioambientales derivados de los lixiviados procedentes de los productos tratados.
• en algunos casos, la protección de la pieza varía el aspecto (color, textura…) de los productos, de manera que no siempre es aceptado este cambio por el usuario final.
Estos problemas tienen como solución el encapsulamiento o la fijación de sustancias biocidas, de manera que se pueda controlar la liberación de las sustancias activas, que al tener un tamaño nanomolecular, tienen probablemente una mayor eficiencia frente a organismos biológicos, sin producirse una contaminación importante por lixiviación, y sin que apenas modifiquen el aspecto exterior de los materiales tratados.
Las principales ventajas que ofrece la encapsulación sobre un proceso de aplicación convencional es el aislamiento de principios activos inestables en contacto con el medio externo y la liberación gradual del mismo. Esta liberación se producirá sólo cuando sea necesario debido a la presencia indeseable de determinados organismos biológicos. Además del encapsulamiento de biocidas, se estudiará el anclaje de los mismos en nanosistemas formados por soportes nanoparticulados.
Los productos resultantes son totalmente novedosos e inexistentes hasta ahora en el mercado. Con ellos se posibilitará el mayor empleo de maderas y muebles, de morteros, de baldosas y tejas, y de fibras textiles capaces de ser usados en condiciones de exterior con la protección adecuada y de presentar un mejor aspecto y unas mejores condiciones de seguridad e higiene, pudiendo ampliar considerablemente el mercado de los fabricantes de estos productos.
El presente proyecto de I+D en cooperación, subvencionado por el IMPIVA y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea, está siendo realizado por AIDIMA, como coordinador, en cooperación con AIDICO, AITEX, ITC, IQMA (UPV) y SUPRAMOL (UV).
Julián Moratalla
Laboratorio de Materiales y Medio Ambiente
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Eco etiqueta Europea
Establecida en 1992, la Eco etiqueta Europea es un sistema de certificación conforme a la norma ISO 14024 que tiene como objetivos principales promover productos con un efecto ambiental reducido durante todo su ciclo de vida y proporcionar a los consumidores información exacta, no engañosa y con base científica sobre su repercusión ambiental.
Actualmente se excluyen del ámbito de aplicación los productos alimenticios y bebidas, los productos farmacéuticos o los dispositivos médicos, las sustancias o preparados clasificados como peligrosos y los productos fabricados mediante métodos que puedan perjudicar de modo significativo al hombre o al medio ambiente.
Se espera que a finales de 2009 se publique el nuevo Reglamento cuyo texto que, el 2 de abril de 2009 presentó y aprobó el Parlamento Europeo derogando al actual Reglamento 1980/2000/CE. Con este nuevo Reglamento se pretende mejorar el conocimiento y confianza en la Etiqueta Ecológica Europea a través de una mayor promoción: participación más activa en el establecimiento de los criterios por parte de asociaciones de consumidores y ONGS; criterios fácilmente comprensibles, basados en pruebas científicas que consideren los avances tecnológicos, orientados al mercado y a los impactos más importantes de los productos sobre el medio ambiente durante la totalidad de su ciclo de vida y a la sustitución de las sustancias peligrosas: y la mejora de la vigilancia y el control de su uso.
Se pretende ampliar el número de productos y servicios cubiertos, (pasando de 23 grupos de productos a 40-50 en 2015) y estudiar la posibilidad de ampliar el ámbito de aplicación a productos alimenticios y piensos.
También se reducirán las tasas que deben efectuar las empresas que se certifiquen, tanto de solicitud como anual y se agilizará el proceso de establecimiento de criterios, en caso de que ya existan en otros sistemas de etiqueta ecológica EN ISO 14024 tipo I o en caso de revisión no sustancial.
Asimismo, se tratará de armonizar la eco etiqueta con otras etiquetas de tipo I a nivel nacional y global, y ahorrar trabajo adicional a las empresas, además de reducir la confusión en los consumidores. Finalmente, se armonizará la eco etiqueta con otras acciones de la Política de Consumo y Producción Sostenible, como proyectos de eco diseño, Compra Pública Verde, o el cumplimiento de la Directiva de aparatos que consumen energía (Directiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 6 de julio de 2005, por la que se instaura un marco para el establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicables a los productos que utilizan energía).
El nuevo Reglamento del 2009 ha actualizado ligeramente el logo, manteniendo la opción del formato con las propiedades ambientales. El número de registro de la etiqueta ecológica también aparecerá en el producto.
Patricia Boquera
Dpto. de Materiales y Medio Ambiente
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La ecoeficiencia energética y la competitividad sectorial
La ecoeficiencia es una filosofía de gestión cuyo objetivo consiste en reducir el impacto ambiental generado por los productos de una empresa a lo largo de todo su ciclo de vida, a la vez que se aumenta su valor. Así mismo, especialmente en estos tiempos, mejorar la eficiencia energética es una meta estratégica para aumentar la competitividad del sector. Este proyecto ha sido financiado por el IMPIVA, contando con financiación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
Esta herramienta tiene como objetivo poner sobre la balanza productos o procesos equivalentes y aportar una información fiable, que permita establecer la estrategia de desarrollo de productos, pero que a su vez sea de fácil manejo e interpretación de los resultados. Para ello se lleva a cabo un estudio minucioso de las diferentes soluciones alternativas, en el que se incluyen tanto el factor costes como la evaluación del impacto medioambiental de las mismas a lo largo todo su ciclo de vida.
La evaluación ambiental de esta metodología está basada en el análisis del ciclo de vida en concordancia con las ISO 14040. AIDIMA ha realizado una importante labor de obtención de los perfiles ambientales correspondientes a los principales materiales empleados en la industria del mueble.
En materia de evaluación de costes, en el análisis de la ecoeficiencia, hay dos posibles puntos de vista. La diferencia entre ambos estriba básicamente en el margen de beneficio entre el precio de venta y los costes de producción. La herramienta permite el análisis desde ambas perspectivas, si bien el segundo facilita a las empresas relacionar mayores costes de producción a situaciones asociadas a un elevado impacto ambiental, como la gestión de residuos peligrosos (debido al uso de materias primas peligrosas), o una elevada ineficiencia energética, o una mala logística de distribución (mayor consumo de combustible), etc. Los resultados económicos y ecológicos, una vez normalizados, se representan en un diagrama cartesiano. Esto implica que los resultados obtenidos son siempre relativos y válidos únicamente para las alternativas que se estén comparando. La siguiente figura esquematiza el proceso de normalización de ambos tipos de resultados. Son preferibles las alternativas situadas en las diagonales más cercanas a la esquina superior derecha (menor impacto y menores costes).
Además de la comparativa de la ecoeficiencia global, la herramienta de evaluación de ecoeficiencia permite tal y como se aprecia en la siguiente figura, la comparativa del impacto ambiental según las seis categorías (consumo de materias primas, consumo energético, uso del suelo, emisión de contaminantes atmosféricos, aguas residuales y residuos sólidos, toxicidad potencial y riesgo potencial), donde la peor alternativa para cada categoría tiene siempre el valor 1. También es posible realizar un análisis más detallado mediante el desglose de los costes y los impactos ambientales en una serie de gráficos adicionales, que permite a las empresas relacionar el impacto con la causa que lo genera (proceso productivo, uso de determinada materia prima, transporte, etc).
Mejora de la eficiencia energética
Dentro del proyecto, se pretende también sensibilizar al sector respecto a los problemas ambientales y el impacto económico derivados del consumo energético que realizan, y ayudarles a reducir dicho consumo y sus costes asociados.
La recopilación y el estudio de la información pertinente sobre ahorro energético para las empresas del sector, dentro del contexto energético español y de la Comunidad Valenciana, y la recopilación del cuadro normativo aplicable y pertinente ha permitido identificar los puntos de mejora de la eficiencia energética clave para el sector, como son:
- Adecuar la potencia eléctrica contactada a las necesidades de consumo real de la empresa.
- Instalar la batería de condensadores apropiada para tratar la energía reactiva y disminuir el cargo sobre la factura eléctrica relacionado a este apartado.
- Instalar quemadores con moduladores de potencia
- Emplear recuperadores de calor residual.
- Instalación de un calderín en la red de aire comprimido.
- Instalación de compresores con regulación de velocidad
- variable.
- Mejoras en la instalación de iluminación.
- Valorización energética apropiada de los residuos de madera en el sector.
Este objetivo se ha logrado mediante el estudio de los diferentes procesos, los aspectos críticos en el consumo energético (procesos, tecnologías, sistemas operativos y de gestión), las alternativas energéticas y contractuales, herramientas de diagnóstico, formación e implementación de mejores prácticas.
De medidas de la calidad eléctrica realizadas en el cuado eléctrico principal de empresa del mueble, se evidencian las evoluciones semanales y diarias del consumo y potencia media eléctricas, energía reactiva y factor de potencia de las empresas. Los gráficos de medida muestran la relación consumo eléctrico con actividades y comportamiento del personal (pausas, turnos de trabajos y usos de maquinarias).
Se puede apreciar un aumento de las necesidades de potencia en las horas de la mañana al inicio del turno de trabajo, donde el consumo se dispara para después asentarse en valores inferiores. Este dato indica que la mayoría de las maquinarias se activan simultáneamente. La energía de activación es siempre superior a la necesaria por un trabajo a régimen por esto un plan de arranque bien estudiado puede disminuir este consumo excesivo que puede a veces superar los limites de potencia contratadas significando un coste añadido en la factura eléctrica.
También es importante tener bajo control el factor de potencia para disminuir el gasto eléctrico, que es inversamente proporcional a su valor adimensional (comprendido entre 0 y 1). Este es un valor directamente relacionado con la carga capacitiva y las capacidades de las baterías de condensadores, que ajustan el valor de la energía reactiva.
