viernes, 29 de junio de 2012

Las piezas de entrevigado de poliestireno expandido -EPS-. Ventajas y inconvenientes

El poliestireno expandido, al que se denomina de forma abreviada "EPS", acrónimo del inglés "expanded polystyrene" es un material bastante conocido por los agentes de la edificación, debido a las diferentes funciones que realiza, especialmente en el campo termohigrométrico como material de aislamiento térmico. También es un material muy utilizado para el embalaje de aparatos electrónicos y productos de alimentación (frutas y verduras), debido a su reducido peso y a su capacidad de amortiguación de los golpes. Sin embargo no es tan conocida la aplicación del poliestireno expandido "EPS", como pieza de entrevigado, en el campo del aligeramiento de los forjados de las estructuras de la edificación, debido a la fuerte implantación que tienen en nuestro país los bovedillas cerámicas y los bloques de aligeramiento de hormigón.
El poliestireno expandido utilizado como pieza de entrevigado en forjados unidireccionales o bloque perdido en techos bidireccionales (reticulares), contribuye a modelar la sección resistente de un techo, pero de una forma más ligera que lo hacen los bovedillas cerámicas y los casetones de hormigón y eso tiene sus ventajas como se puede ver en este artículo en el que se describe de forma resumida los aspectos a tener en cuenta, así como sus inconvenientes y por lo tanto tratando con un espíritu crítico la utilización del poliestireno expandido (EPS), como pieza de aligeramiento de forjados unidireccionales y bidireccionales de hormigón armado utilizados en el sector de la edificación

En general llamamos aligeramiento cuando hacemos alguna cosa más liviana o menos pesada, quitándole peso o carga y que en el caso concreto de las estructuras se basa en reducir su peso propio. El peso propio de un edificio representa aproximadamente el 50% de su carga total y que en las estructuras más pesadas el peso propio supera ampliamente el 50% de la carga total.

Pueden ser varias las partes de una estructura que puede ser aligerada, sin embargo, y obviando la cimentación, el lugar de las estructuras porticadas utilizadas en la edificación, donde es más necesario el aligeramiento, es en su parte horizontal, que es la zona de la estructura que tiene la misión de cubrir los espacios y que en el caso de la edificación son los techos y las cubiertas.

A lo largo de la historia el hombre ha necesitado siempre aligerar las edificaciones. Los primeros homínidos ya empleaban como viviendas, refugios ligneos, cubiertos con pieles, que desmontaban y trasladaban de un lugar a otro. Desde estas primeras edificaciones hasta nuestros días, el hombre ha necesitado siempre construcciones livianas. En las partes más septentrionales del planeta el hombre ha utilizado la madera como material constructivo para sus edificios mientras que en el resto el hombre ha usado una construcción más masiva en la que se utilizaba la piedra, la cerámica y la tapia .
Tanto en una como en otra tradición constructiva el hombre ha buscado y necesitado siempre aligerar los elementos constructivos y la estructura que los forma. Esto ha venido dado por las necesidades del hombre de construir edificios donde era necesario cubrir luces cada vez más importantes y levantar edificios más y más altos. Este hecho ha llevado siempre al hombre a buscar soluciones constructivas ingeniosas y materiales constructivos livianos que le permitieran levantar edificios más y más imponentes. Claros ejemplos de este hecho son las catedrales góticas o las bóvedas aligeradas de las cuales encontramos el brillante ejemplo que representa el Panteón de Roma que hizo construir Marco Agripa en el 27 aC cubierto con una bóveda de 43,30 m. de diámetro interior, aligerada con hornacinas interiores y formada con una argamasa de piedra pómez y escoria volcánica.

Las estructuras se aligeran básicamente por tres motivos;.

  1. Por un motivo técnico basado en la necesidad de poder cubrir una misma superficie utilizando una menor cantidad de masa. Este hecho aporta más libertad de diseño en la ubicación de pilares, un menor de grado de esfuerzos en los elementos estructurales más solicitados y una menor deformación de los techos.
  2. Por un motivo económico como consecuencia de que cuando se aligeran las estructuras se reduce el consumo de los materiales con un coste económico mayor como es el acero, manteniendo las condiciones funcionales, estéticas y de seguridad necesarias. Este factor es importante cuanto mayor es la superficie y las luces que se han de cubrir, siendo poco relevante en estructuras muy pequeñas.
  3. Por un motivo medioambiental debido a que al aligerar las estructuras se consigue reducir la producción de CO2 necesarios para formar los materiales que más se utilizan en la construcción de estructuras como es el acero.

Las formas de aliviar los techos utilizados en la edificación son básicamente tres:

  1. Reducir las densidades de los materiales que forman parte de los elementos constructivos del edificio.
  2. Aprovechar las características tensionales de los materiales compuestos (hormigón pretensado o postensado).
  3. Optimizar el diseño arquitectónico.
En este artículo nos centraremos en la primera de las posibilidades y concretamente en la reducción de la densidad del peso propio de los forjados de la estructura más utilizados en el sector de la edificación.

Los materiales que forman las estructuras de hormigón armado de un edificio son:

  1. El hormigón.
  2. El acero.
  3. Las piezas de entrevigado y los bloques de alivio.
Para reducir la densidad de los materiales que forman una estructura se puede actuar básicamente en el hormigón y en las piezas de entrevigado, ya que el acero está en función de la elección de estos dos materiales.
Aunque la utilización del hormigón ligero es el factor determinante para aligerar una estructura, este artículo está dedicado a la reducción de la densidad de las piezas de entrevigado sin función resistente y que se utilizan como encofrado perdido de la sección resistente.
Para realizar esta tarea se utilizan piezas de entrevigado o bloques de aligeramiento perdido realizados con materiales que no sean susceptibles de producir daños al hormigón ni a las armaduras. El tipo de piezas más comunes son las bovedillas y los casetones de hormigón, de cerámica y de poliestireno expandido (EPS)


Tipo de piezas de entrevigado sin función resistente y casetones.


El peso de las piezas de aligeramiento depende básicamente de su densidad.
La pieza más pesada es la pieza de hormigón con una densidad aproximada de 2.200 kg/m3. La pieza cerámica, supone una aligeramiento respecto a la de hormigón, la cual tiene una densidad aproximada de 1.600 kg/m3. La pieza más ligera es la de poliestireno expandido (EPS), con una densidad aproximada de entre 10 y 15 kg/m3 por bovedillas procedente del corte de bloques (macizas o mecanizadas) y en el entorno de los 20 kg/m3 para a las moldeadas o alveolares.
En la siguiente tabla se puede comprobar el peso propio de las piezas de entrevigado más habituales en la construcción.
Tabla del peso de las piezas de aligeramiento más habituales para forjados unidireccionales

Tabla del peso de las piezas de aligeramiento más habituales para forjados reticulares
y unidireccionales "in-situ"


El peso propio es la carga debida al peso del elemento resistente. Su determinación, en el proceso de cálculo, se estima inicialmente en la fase de diseño, pudiendo por ello utilizarse tablas y/o fórmulas empíricas, o datos de estructuras construidas de características similares. Para determinar el peso propio de los forjados unidireccionales realizados con elementos prefabricados o semiprefabricados se debe consultar las fichas técnicas de las autorizaciones de uso del fabricante del techo que se quiere utilizar. En ellas se establece entre otros muchos datos de interés, los materiales que forman el forjado y el peso propio de éste en función de los interejes del techo.
En los demás casos se puede estimar el peso propio en la tabla C.5 del Documento Básico DB SE-AE Acciones en la Edificación del Código Técnico de la Edificación,-CTE-y como soporte de cálculo se pueden utilizar las tablas de estimación del peso propio publicada el año 2003 por la asociación ANAPE y que forma parte del manual consultable en el enlace:

Según el tipo de fabricación utilizado, las bovedillas o bloques perdidos de EPS, pueden ser; mecanizados o moldeados. La característica principal de las bovedillas mecanizados es que se trata de una molde macizo con longitud variable. Por su parte las bovedillas moldeadas son piezas que disponen de alvéolos con formas y dimensiones similares a la que pueda disponer una bovedilla cerámica o de hormigón.


Aprovechando la propiedad del buen comportamiento térmico del poliestireno expandido los fabricantes de EPS han diseñado piezas de aligeramiento con rotura de puente térmico, principalmente para el uso en techos que limitan con el exterior;

  • Techos de cubierta.
  • Techos sanitarios.
  • Porches.
  • Techos en separación con locales no calefactados (trasteros buhardilla).
  • Techos en instalaciones frigoríficas.

Tipos de bovedillas de EPS


En el caso de los techos bidireccionales, la utilización de piezas con rotura de puente térmico, ha facilitado la fijación de los casetones en el techo. Este hecho a llevado a que la mayor parte de los industriales que fabrican los bloques perdidos de EPS, utilicen la solución de las piezas con rotura de puente térmico.



La ventaja principal de la utilización del poliestireno expandido (EPS), es básicamente la reducción del peso propio del techo ejecutados con estas piezas, como consecuencia de la menor densidad de este material respecto el hormigón o la cerámica. Esta característica principal hace que se consiga cubrir una misma superficie utilizando una menor cantidad de masa. Este hecho aporta mayor libertad de diseño en la ubicación de pilares, un menor de grado de esfuerzos en los elementos estructurales más solicitados y una menor deformación de los techos.
Para comprobar estas ventajas y poder ver algunos datos, se aporta a modo de ejemplo el cálculo de dos edificios realizado con el programa CYPECAD versión 2012.d de CYPE Ingenieros ..
Uno de los edificios se ha calculado con forjados unidireccionales y el otro con forjados reticulares.
El edificio con forjados unidireccionales es de un edificio residencial, plurifamiliar, aislado, compuesto por una planta baja destinada a locales comerciales, siete plantas piso y planta cubierta. El edificio no dispone de planta sótano, ya que para el fin del ejemplo que se quiere analizar no aportaría ningún dato relevante.
Esquema grafico del edificio
Planta y sección de la estructura

Acciones
Se ha considerado el peso propio de los elementos resistentes de hormigón armado, teniendo en cuenta su sección bruta y los elementos aligerantes que los forman.

Bovedillas de hormigón
Bovedillas ceramicas
Bovedillas de poliestireno
Forjado de nervios in-situ
Dimensiones de la bovedilla: 60x25x25
Peso de la bovedilla: 24,00 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Intereje: 74 cm
Ancho del nervio: 14 cm
Peso propi: 0.391 t/m²
Forjado de nervios in-situ
Dimensiones de la bovedilla: 60x25x25
Peso de la bovedilla: 11,60 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Intereje: 74 cm
Ancho del nervio: 14 cm
Peso propio: 0.322 t/m²
Forjado de nervios in-situ
Dimensiones de la bovedilla: 60x25x25
Peso de la bovedilla: 0,36 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Intereje: 74 cm
Ancho del nervio: 14 cm
Peso propi: 0.271 t/m²
Se ha considerado una carga 1kN/m2 de pavimento y falso techo, una sobrecarga de uso de 2kN/m2 y una sobrecarga de tabiques de 1kN/m2 repartidas uniformemente
También se han considerado las cargas debidas a los cierres, divisiones interiores que no se realizan como tabiques, escaleras y elementos singulares. Se ha considerado las cargas del cierre de la fachada del edificio, el cierre de la escala, los cierres separadores entre viviendas y una carga lineal en extremo de voladizos de balcones volados de fachada.
Del cálculo realizado de la estructura con las diferentes tipos de piezas de entrevigado se ha obtenido la siguiente medición del acero para armar la estructura y número de bovedillas:


Bovedilla de hormigón
Bovedilla cerámica
Bovedilla de EPS
Peso de la armadura de los forjados
14.289,00 kg
14.154,00 Kg
12.866,00 Kg
Peso de la armadura de las vigas del forjado
38.104,00 Kg
36.000,00 Kg
33.318,00 Kg
Peso de la armadura de los pilares
23.646,00 Kg
20.082,00 Kg
17.424,00 Kg
Peso total de la armadura de la estructura
76.039,00 Kg
70.236,00 Kg
63.608,00 Kg
Superficie del edificio
5201,17 m2
5207,17 m2
5.207,17 m2
Cuantía Kg de acero/m2 de superficie
14,62
13,49
12,22


Bovedilla de hormigón
Bovedilla cerámica
Bovedilla de EPS
Peso de la armadura de la cimentación
8.310,02 kg
7.152,12 Kg
6.340,11 Kg
Superficie de la cimentación
654,24 Kg
654,27 Kg
654,27 Kg
Cuantía Kg de acero/m2 de superficie
12,70
10,93
9,69


Bovedilla de hormigón
Bovedilla cerámica
Bovedilla de EPS
Nº de bovedillas
23.298,00 ud
23.916,00 ud
24.764 ud
Peso unitario de las bovedillas
24,00 Kg
11,60 Kg
0,36 Kg
Peso de las bovedillas de todo el edificio
559.152,00 Kg
277.425,60 Kg
8.915,04 Kg
En cuanto a la estructura con techos bidireccionales, se ha calculado un edificio residencial, plurifamiliar, aislado, compuesto por una planta baja destinada a locales comerciales, siete plantas piso y planta cubierta. Al igual que en el apartado anterior se ha diseñado un edificio sin planta sótano, ya que para el fin del ejemplo que se quiere analizar no aportaría ningún dato relevante.
Esquema grafico del edificio


Planta de la estructura

Sección de la estructura

Acciones
Para el cálculo de este edificio se ha utilizado las mismas acciones del edificio anterior, excepto el peso propio de los techos, en el que se ha considerado el siguiente peso propio.
Bloque de hormigón
Bloque cerámico
Bloque de poliestireno
Forjado reticular
Dimensiones del casetón: 70x25x23
Peso del casetón: 26,00 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Retícula: 82 cm x 82 cm
Ancho del nervio: 12 cm
Peso propio: 0.525 t/m²
Forjado reticular
Dimensiones del casetón: 70x25x22
Peso del casetón: 11,90 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Retícula: 82 cm x 82 cm
Ancho del nervio: 12 cm
Peso propio: 0.481 t/m²
Forjado reticular
Dimensiones del casetón: 70x25x70
Peso del casetón: 2,04 Kg
Grueso capa compresión: 5 cm
Retícula: 82 cm x 82 cm
Ancho del nervio: 12 cm
Peso propio: 0.442 t/m²
Del cálculo realizado de la estructura con los diferentes tipos de bloques perdidos se ha obtenido la siguiente medición del acero para armar la estructura y número de bloques de aligeramiento:

Bloque de hormigón
Bloque cerámico
Bloque de EPS
Armadura de la retícula de los forjados
185.629,00 kg
174.738,00 Kg
151.036,00 Kg
Armadura de las vigas del forjado
13.745,00 Kg
12.802,00 Kg
12.650,00 Kg
Armadura de los pilares
43.004,00 Kg
37.835,00 Kg
34.608,00 Kg
Total de Kg de la armadura de la estructura
242.378,00 Kg
225.375,00 Kg
198.294,00 Kg
Superficie del edificio
8702,72 m2
8702,72 m2
8702,72 m2
Cuantía Kg de acero/m2 de superficie
27,85
25,90
22,79


Bloque de hormigón
Bloque cerámico
Bloque de EPS
Armadura de la cimentación
17.780,53 kg
15.907,83 Kg
13.932,40 Kg
Superficie de la cimentación
1080,25 Kg
1080,25 Kg
1080,25 Kg
Cuantía Kg de acero/m2 de superficie
16,46
14,73
12,90


Bloque de hormigón
Bloque cerámico
Bloque de EPS
Nº de bloques de aligeramiento
28.180,00 ud
28.215,00 ud
10.078,00 ud
Peso unitario de los bloques de aligeramiento
26,00 Kg
11,90 Kg
2,04 Kg
Peso de las bovedillas de todo el edificio
732680,00 Kg
335.758,50 Kg
20.559,12 Kg
*El numero de bloques que se utilizan en el caso de los forjados aligerados con bloques de poliestireno se corresponden a un bloque por retícula mientras que en el caso de los forjados aligerados con bloques de hormigón y bloques cerámicos se utilizan tres por retícula.

De estos cálculos se ha podido comprobar lo siguiente:

  • Las dimensiones de los pilares y de las zapatas aisladas de la cimentación son mayores en los edificios calculados con bovedillas de hormigón y cerámicos que en los edificios calculados con poliestireno expandido.
  • La dimensión de las jácenas planas del edificio diseñado con forjados unidireccionales son de una dimensión mayor en el edificio con bovedillas de hormigón y cerámicos que en el edificio con bovedillas de poliestireno expandido.
  • En el edificio con techo bidireccional con casetones de hormigón y cerámicos se ha tenido que aumentar la dimensión inicial de los ábacos para corregir los problemas de cortante.
  • La deformación de los techos es mayor en los edificios calculados con casetones de hormigón y cerámicos que en los edificios calculados con poliestireno expandido.

La reducción de la masa de una estructura conlleva una reducción del consumo de los materiales con un coste económico mayor como es el acero para armar la estructura, manteniendo las condiciones funcionales, estéticas y de seguridad necesarias. Económicamente hablando este factor es importante cuanto más superficie a cubrir y como más importante son las luces a cubrir, siendo muy poco relevante en las estructuras más pequeñas como es el caso de las viviendas unifamiliares. Si tomamos como ejemplo los cálculos realizados en este artículo, y aplicando un precio unitario del acero de 1,35 € / kg obtenemos los presupuestos de la partida del acero de cada uno de los edificios que se puede ver en los cuadros siguientes.

Edificio con forjados unidireccionales

Bovedilla de hormigón
Bovedilla cerámica
Bovedilla  EPS
Peso total de la armadura de la estructura
76.039,00 Kg
70.236,00 Kg
63.608,00 Kg
Peso de la armadura de la cimentación
8.310,02 kg
7.152,12 Kg
6.340,11 Kg
Peso total de la armadura para armar
81.349,02 Kg
77.388,12 Kg
69.948,11 Kg
Presupuesto de Kg de acero para armar
109.821,17 €
104.473,96 €
94.429,94 €
Diferencia de presupuesto respecte el EPS
+ 15.391,23 €
+10.044,01 €

% del pressupost
14,01 %
9,61 %

Edificio con forjados bidireccionales

Bovedilla de hormigón
Bovedilla cerámica
Bovedilla  EPS
Peso total de la armadura de la estructura
242.378,00 Kg
225.375,00 Kg
198.294,00 Kg
Peso de la armadura de la cimentación
17.780,53 kg
15.907,83 Kg
13.932,40 Kg
Peso total de la armadura para armar
260.158,53 kg
241.282,83 Kg
212.226,40 Kg
Presupuesto de Kg de acero para armar
351.214,01 €
325.731,82 €
286.505,64 €
Diferencia de presupuesto respecte el EPS
+ 64.708,38 €
+ 39.226,18 €

% del presupuesto
18,42 %
12,04 %


La reducción del acero para armar las estructuras conlleva una reducción de la energía incorporada y de las emisiones de CO2 tanto en la fabricación como en la construcción. Como ejemplo de este hecho aporta la comparación de la etapa del ciclo de vida, entre el forjado unidireccional y bidireccional que se han utilizado en el cálculo de comparación realizado en este artículo. Las tablas se han extraído del generador de precios del mismo programa de cálculo de Cype Ingenieros.

Cálculo del ciclo de vida del forjado unidireccional con nervios "in situ" con bovedillas de hormigón.
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Fabricación
Construcción
A1-A2-A3
A4
A5
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Materiales
Peso (kg)






Acero.
12,709
444,815
35,585
4,261
0,315


Madera
0,828
2,483
0,072
0,037
0,003


Prefabricado de hormigón.
115,172
118,627
11,151
5,113
0,378


Hormigón.
347,300
361,192
33,952
6,168
0,456


Total:
476,009
927,117
80,760
15,579
1,152


Envases
Pes (kg)






Plástico.
0,022
1,533
0,227
0,001
0,000


Madera
0,186
0,558
0,016
0,008
0,001


Total:
0,208
2,091
0,243
0,009
0,001


Medios auxiliares





0,171
0,025
Residuos
Pes (kg)






Transporte al vertedero.
22,441




0,996
0,074
Energía total y emisiones:
929,208
81,003
15,588
1,153
1,167
0,099


Cálculo del ciclo de vida del forjado unidireccional con nervios “in situ” con bovedillas de EPS.

Consumo
Etapa del ciclo de vida
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Fabricación
Construcción
A1-A2-A3
A4
A5
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Materiales
Peso (kg)






Acero.
12,709
444,815
35,585
4,261
0,315


Madera
0,828
2,483
0,072
0,037
0,003


Prefabricado de hormigón.
0,722
65,982
2,903
3,892
0,288


Hormigón.
351,900
365,976
34,402
6,250
0,462


Total:
366,159
879,256
72,962
14,440
1,068


Envases
Peso (kg)






Plástico.
0,006
0,434
0,064
0,000
0,000


Madera





0,146
0,021
Total:
Peso (kg)






Medios auxiliares
5,031




0,223
0,017
Energía total y emisiones:
879,690
73,026
14,440
1,068
0,369
0,038
Cálculo del ciclo de vida del forjado bidireccional con casetones de hormigón.

Consumo
Etapa del ciclo de vida
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Fabricación
Construcción
A1-A2-A3
A4
A5
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Materiales
Peso (kg)






Acero.
16,684
583,926
46,714
5,610
0,415


Madera
0,599
1,797
0,052
0,027
0,002


Prefabricado de hormigón.
94,959
97,808
9,194
4,216
0,312


Hormigón.
347,300
361,192
33,952
6,168
0,456


Total:
459,542
1.044,723
89,912
16,021
1,185


Envases
Peso (kg)






Plástico.
0,015
1,050
0,155
0,001
0,000


Madera
0,169
0,507
0,015
0,008
0,001


Total:
0,184
1,557
0,170
0,009
0,001


Medios auxiliares





0,110
0,016
Materiales
Peso (kg)






Transporte a vertedero.
16,601




0,737
0,055
Energía total y emisiones:
1.046,280
90,082
16,030
1,186
0,847
0,071

Cálculo del ciclo de vida del forjado bidireccional con casetones de EPS.
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Consumo
Etapa del ciclo de vida
Fabricación
Construcción
A1-A2-A3
A4
A5
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Energía incorporada (MJ)
Emisiones
CO2 eq. (kg)
Materiales
Pes (kg)






Acero.
16,684
583,926
46,714
5,610
0,415


Madera
0,599
1,797
0,052
0,027
0,002


Hormigón.
358,800
373,152
35,076
6,372
0,472


Total:
376,083
958,875
81,842
12,009
0,889


Medios auxiliares





0,076
0,011
Residuos
Pes (kg)






Transporte a vertedero.
5,013




0,223
0,016
Energía total y emisiones:
958,875
81,842
12,009
0,889
0,299
0,027



A1. Subministro de materias primeras
A4. Transporte del producto
A5. Proceso de instalación del producto y construcción


A2. Transporte de materias primeras




A3. Fabricación del producto


De la comparación entre los cuatro casos se puede observar como los forjados de poliestireno expandido tienen un menor coste de energía incorporada y una menor emisión de CO2.
Tabla de comparación de los valores de energía incorporada y emisiones de CO2

Energía incorporada
Emisiones de CO2
Forjado unidireccional con casetones de hormigón
945,963 MJ
82,255 kg
Forjado unidireccional con casetones de EPS
894,499 MJ
74,132 kg
Forjado bidireccional con casetones de hormigón
1.036,157 MJ
91,339 Kg
Forjado bidireccional con casetones de EPS
971,113 MJ
82,758 Kg

La masa de un material o de un elemento constructivo es la mejor propiedad que puede tener un material para aislar acústicamente. Es por eso que todo los techos aligerados tienen un peor comportamiento acústico que una losa maciza de hormigón y entre estos techos el que tiene menor masa son los techos aligerados con poliestireno expandido (EPS), lo que hace que sean los techos que tienen un peor comportamiento acústico.
Es por este motivo que las estructuras aligeradas requieren de unas soluciones de aislamiento acústico siempre ligadas a pavimentos flotantes y/o falsos techos que minimicen la transmisión acústica entre plantas.

El poliestireno expandido es un material orgánico, por lo que es combustible y por lo tanto se debe usar siempre encapsulado y revestido por materiales que le aporten la resistencia al fuego necesaria. En la fase de construcción debe ser prudente en el almacenamiento, ya que el material no dispone del revestimiento de protección y por tanto es susceptible de incendiarse.
Tampoco se puede alojar fuentes de calor importante en el interior de las piezas aligeramientode EPS como ojos de buey para alumbrado eléctrico, tuberías que propaguen temperaturas elevadas, etc ...
En el caso de que se quiera colocar luminarias halógenas empotradas en el techo, hay que tener presente que el poliestireno expandido disipa mal el calor que emiten, mientras que los bovedillas cerámicas o de hormigón disipan el calor por los alvéolos de las piezas de aligeramiento.

El poliestireno expandido es un material con una porosidad muy baja, por lo que no existe adherencia con los revestimientos, razón por la que los morteros y enyesados no se adhieren al poliestioreno.
Para que exista una adherencia hay dos vías:

  • Utiliza morteros o yesos aditivados para que haya adherencia química.
  • Realizar resaltes en el poliestireno para que haya adherencia mecánica.
Como la utilización de morteros o yesos aditivados, hace que el revestimiento que se vaya a utilizar sea más caro, la solución más habitual, es la de realizar unos ranurados, generalmente en forma de cola de milano, en la superficie del poliestireno expandido que debe ser revestido para facilitar la adherencia mecánica.





Al tratarse de un material muy ligero, se ha de ser muy cauteloso en la fijación de las piezas de entrevigado de poliestireno expandido, ya que de lo contrario se pueden producir desplazamientos de las piezas en el vertido del hormigón .
Al desplazarse las bovedillas se modifica las dimensiones de los elementos resistentes a los que las piezas de aligeramiento deben hacer de molde, y el no tener cuidado de este factor ha supuesto muchos problemas patológicos. Este factor es muy importante en las superficies inclinadas.
Lo más habitual es fijar las piezas de aligeramiento con el encofrado y en caso contrario hay que fijarse las piezas con la armadura del techo y con la malla de reparto.
  
Imagen de un techo de poliestireno expandido inclinado en cubierta sin encofrado donde poder fijar las piezas de aligeramiento

La fijación de las cargas en todos los techos aligerados requieren de un estudio específico, ya que tanto la cerámica, como el hormigón, como el poliestireno expandido tienen unas limitaciones para soportar cargas y requieren de la utilización de unos tornillos especiales para poder soportar las cargas.
En el caso de los techos de poliestireno expandido con rotura de puente térmico es aún más evidente, ya que es más dificultoso de ubicar los elementos resistentes.
Es por eso que los techos de poliestireno expandido pueden absorber cargas colgadas de los techos pero con mayores dificultades que sus competidores. En el caso de cargas pequeñas (inferiores a 5 kg) se puede colgar con la utilización de tornillos como los de la imagen adjunta.


En el resto de casos hay que utilizar medios auxiliares como los perfiles de los falsos techos (5 kg en 20kg) o buscar los elementos cuando las cargas sean superiores.

Con la manipulación del material en la fase de construcción, es habitual que se disgregue la parte más superficial del material en forma de perlas redondas, depositándose en la superficie encofrada, en la propia obra o en las inmediaciones de la obra.
Estas perlas de poliestireno no son tóxicas para las personas, ni para el medio ambiente no obstante ha sido fuente de reclamaciones, especialmente de los vecinos de las obras, como lo son el polvo o el ruido en general de las obras.
No obstante cada vez son menos habituales por que el proceso de fabricación del poliestireno expandido ha mejorado mucho y las piezas de aligeramiento de EPS, tienen una mayor densidad y de esta forma es más dificultosa la disgregación de las perlas del poliestireno.

El poliestireno expandido es un residuo del petróleo y eso hace que su precio esté ligado a la evolución del precio de este crudo.
Los fabricantes de la materia prima están cambiando continuamente de suministradores como consecuencia de la volatilidad del precio.
La propia dinámica de la evolución de precios del petróleo hace pronosticar que el precio de este material tenga una tendencia claramente alcista, ya que la producción del crudo tiene una tendencia a disminuir.

La sociedad actual está sufriendo la crisis económica internacional más fuerte desde hace décadas. En el Estado Español parte de esta crisis viene dada por una burbuja inmobiliaria, que ha supuesto que en el día de hoy haya un stock de edificios residenciales sin vender muy importante. Este hecho junto con la austeridad de la administración en la inversión pública ha hecho que el sector de la edificación esté hoy prácticamente parado.
Es difícil saber cómo y cuándo el sector de la edificación saldrá de este atolladero y también cuesta poder identificado ámbitos de actuación que puedan ofrecer oportunidades y salidas profesionales para el sector. No obstante los expertos apuntan que entre las primeras oportunidades de negocio que se materializarán están: la rehabilitación del parque edificado, las intervenciones en el ámbito de la mejora de la eficiencia energética de los edificios, la incorporación de las nuevas tecnologías TIC en los edificios y la generación de procesos de industrialización innovadores en el sector de la edificación.
De entre todas estas oportunidades de negocio, la que está más ligada a las estructuras y al aligeramiento de las estructuras es la industrialización de los procesos constructivos.
La industrialización representa fabricar más producción con menos coste económico y con menos tiempo, de manera que se reduzca el coste de recursos humanos (horas / hombre), incrementando los recursos mecánicos (horas / máquina) y como consecuencia directa se puede construir unos edificios más rápidamente, con menos coste económico y con un grado de garantía sobre la calidad del producto más alto.
En este sentido la industrialización de los procesos constructivos pasa por una aligeramiento de los elementos constructivos actuales, ya que si estos deben ser transportados desde el lugar de fabricación hasta la obra deben ser ligeros. 
Es por tanto en este campo donde el aligeramiento de las estructuras puede destacar y donde el poliestireno expandido y otros materiales ligeros poder hacer una importante aportación.
  
Fotografía de la retícula de un techo bidireccional prefabricado con EPS, en el que están trabajando en su desarrollo en el Instituto Tecnológico de Lleida .

Fotografía de una prelosa con EPS que fabrica y comercializa la empresa Knauf Miret.