Los materiales de construcción son aquellos que se utilizan para la construcción . Muchas sustancias naturales, como arcilla , rocas , arena, madera e incluso ramitas y hojas, se han utilizado para construir edificios y otras estructuras, como puentes . Además de los materiales naturales, se utilizan muchos productos artificiales, algunos más sintéticos y otros menos. La fabricación de materiales de construcción es una industria establecida en muchos países y el uso de estos materiales suele segmentarse en oficios especializados específicos, como carpintería , aislamiento , plomería y trabajos de techado . Proporcionan la composición de hábitats y estructuras , incluidas las casas . [1]
A lo largo de la historia, se han producido tendencias en los materiales de construcción que van desde los naturales hasta los más fabricados por el hombre y compuestos ; biodegradables a imperecederos; autóctonos (locales) a transportables a nivel mundial; reparables a desechables; elegidos por sus mayores niveles de seguridad contra incendios y por su mejor resistencia sísmica . Estas tendencias tienden a aumentar los costos económicos, ecológicos, energéticos y sociales iniciales y a largo plazo de los materiales de construcción.
El costo económico inicial de los materiales de construcción es el precio de compra. Esto es a menudo lo que determina la toma de decisiones sobre qué materiales utilizar. A veces, las personas tienen en cuenta el ahorro de energía o la durabilidad de los materiales y ven el valor de pagar un costo inicial más alto a cambio de un costo de vida útil más bajo. Por ejemplo, un techo de tejas asfálticas cuesta menos que un techo de metal para instalar, pero el techo de metal durará más, por lo que el costo de vida útil es menor por año. Algunos materiales pueden requerir más cuidado que otros, y los costos de mantenimiento específicos de algunos materiales también pueden influir en la decisión final. Los riesgos al considerar el costo de vida útil de un material son si el edificio se daña, como por ejemplo por el fuego o el viento, o si el material no es tan duradero como se anuncia. El costo de los materiales debe tenerse en cuenta para asumir el riesgo de comprar materiales combustibles para aumentar la vida útil. Se dice que "si hay que hacerlo, hay que hacerlo bien".
Los costos de la contaminación pueden ser macro y micro. La contaminación ambiental macro de las industrias de extracción de las que dependen los materiales de construcción, como la minería, el petróleo y la tala, produce daños ambientales en su origen y en el transporte de las materias primas, la fabricación, el transporte de los productos, la venta minorista y la instalación. Un ejemplo del aspecto micro de la contaminación es la liberación de gases de los materiales de construcción en el edificio o la contaminación del aire en interiores . Los materiales de construcción de la Lista Roja son materiales que se consideran nocivos. También la huella de carbono , el conjunto total de emisiones de gases de efecto invernadero producidas en la vida útil del material. Un análisis del ciclo de vida también incluye la reutilización , el reciclaje o la eliminación de los residuos de la construcción . Dos conceptos en la construcción que explican la economía ecológica de los materiales de construcción son la construcción ecológica y el desarrollo sostenible .
Los costos iniciales de energía incluyen la cantidad de energía consumida para producir, entregar e instalar el material. El costo de energía a largo plazo son los costos económicos, ecológicos y sociales de continuar produciendo y entregando energía al edificio para su uso, mantenimiento y eventual retiro. La energía incorporada inicial de una estructura es la energía consumida para extraer, fabricar, entregar e instalar los materiales. La energía incorporada durante la vida útil continúa creciendo con el uso, el mantenimiento y la reutilización/reciclaje/eliminación de los propios materiales de construcción y cómo los materiales y el diseño ayudan a minimizar el consumo de energía durante la vida útil de la estructura.
Los costos sociales son las lesiones y la salud de las personas que producen y transportan los materiales y los posibles problemas de salud de los ocupantes de los edificios si hay problemas con la biología del edificio. La globalización ha tenido impactos significativos en las personas, tanto en términos de empleos como de habilidades y de autosuficiencia, que se pierden cuando se cierran las instalaciones de fabricación y se abren nuevas instalaciones. Los aspectos del comercio justo y los derechos laborales son costos sociales de la fabricación global de materiales de construcción.
Los materiales de origen biológico (especialmente los materiales de origen vegetal) se utilizan en una variedad de aplicaciones de construcción, incluidos los materiales de soporte de carga, relleno, aislamiento y yeso. [2] Estos materiales varían en estructura dependiendo de la formulación utilizada. [2] [3] Las fibras vegetales se pueden combinar con aglutinantes y luego usarse en la construcción para proporcionar funciones térmicas, hídricas o estructurales. El comportamiento del hormigón a base de fibras vegetales está determinado principalmente por la cantidad de fibra que constituye el material. Varios estudios han demostrado que aumentar la cantidad de estas partículas vegetales aumenta la porosidad, la capacidad de amortiguación de la humedad y el contenido máximo de agua absorbida por un lado, mientras que disminuye la densidad, la conductividad térmica y la resistencia a la compresión por el otro.
Los materiales de origen vegetal se derivan en gran medida de recursos renovables y utilizan principalmente coproductos de la agricultura o la industria maderera. Cuando se utilizan como materiales aislantes, la mayoría de los materiales de origen biológico presentan (a diferencia de la mayoría de los demás materiales aislantes) un comportamiento higroscópico, que combina una alta permeabilidad al vapor de agua y regulación de la humedad. [4]
Las estructuras de cepillo están construidas completamente con partes de plantas y fueron utilizadas en culturas primitivas como los nativos americanos y [5] los pueblos pigmeos en África. [6] Estas se construyen principalmente con ramas, ramitas y hojas, y corteza, similares a la madriguera de un castor . Estos recibieron diversos nombres: wikiups , lean-tos, etc.
Una extensión de la idea de construcción con ramas es el proceso de bahareque en el que se utilizan tierras arcillosas o estiércol , generalmente de vaca , para rellenar y cubrir una estructura de ramas tejidas. Esto le da a la estructura más masa térmica y resistencia. El bahareque es una de las técnicas de construcción más antiguas. [7] Muchos edificios antiguos con estructura de madera incorporan bahareque como paredes que no soportan carga entre las estructuras de madera.
Los inuit utilizaban la nieve y, ocasionalmente, el hielo [8] para construir iglúes y la nieve se usa para construir un refugio llamado quinzhee . El hielo también se ha utilizado para hoteles de hielo como atracción turística en los climas del norte. [9]
Los edificios de arcilla suelen ser de dos tipos distintos: uno en el que las paredes se hacen directamente con la mezcla de barro y el otro en el que las paredes se construyen apilando bloques de construcción secados al aire llamados ladrillos de barro .
Otros usos de la arcilla en la construcción son combinarla con paja para crear arcilla ligera , barro y yeso .
Los muros húmedos se hacen usando directamente la mezcla de barro o arcilla sin formar bloques y secarlos primero. La cantidad y el tipo de cada material en la mezcla utilizada da lugar a diferentes estilos de edificios. El factor decisivo suele estar relacionado con la calidad del suelo que se utiliza. Se suelen emplear mayores cantidades de arcilla en la construcción con adobe , mientras que el suelo con bajo contenido de arcilla suele asociarse con la construcción de casas o techos de césped . Los otros ingredientes principales incluyen más o menos arena / grava y paja /hierbas. La tierra apisonada es una forma antigua y nueva de crear muros, que antes se hacía compactando a mano suelos arcillosos entre tablones; hoy en día se utilizan moldes y compresores neumáticos mecánicos . [10]
El suelo, y especialmente la arcilla, proporciona una buena masa térmica ; es muy bueno para mantener las temperaturas a un nivel constante. Las casas construidas con tierra tienden a ser naturalmente frescas en el calor del verano y cálidas en el clima frío. La arcilla retiene el calor o el frío, liberándolos con el tiempo como la piedra. Las paredes de tierra cambian de temperatura lentamente, por lo que aumentar o disminuir artificialmente la temperatura puede consumir más recursos que en una casa construida con madera, por ejemplo, pero el calor o el frío se mantienen durante más tiempo. [10]
La gente construyó principalmente con tierra y arcilla, como adobe, césped y tierra, y creó hogares que se han construido durante siglos en Europa occidental y septentrional, Asia y el resto del mundo, y que continúan construyéndose, aunque en menor escala. Algunos de estos edificios han permanecido habitables durante cientos de años. [11] [12]
Los adobes , también conocidos por su nombre en español , son materiales de construcción antiguos que datan de miles de años antes de Cristo. Los bloques de tierra comprimida son un tipo de ladrillo más moderno que se utiliza para la construcción con más frecuencia en la sociedad industrializada, ya que los bloques de construcción se pueden fabricar fuera del sitio en una ubicación centralizada en una fábrica de ladrillos y transportar a múltiples ubicaciones de construcción. Estos bloques también se pueden monetizar más fácilmente y vender.
Los ladrillos de barro estructural casi siempre se fabrican con arcilla, a menudo tierra arcillosa y un aglutinante son los únicos ingredientes utilizados, pero otros ingredientes pueden incluir arena, cal, hormigón, piedra y otros aglutinantes . El bloque formado o comprimido se seca luego al aire y se puede colocar en seco o con un mortero o una mezcla de arcilla .
La arena se utiliza con cemento y, a veces , con cal para hacer mortero para trabajos de albañilería y yeso . La arena también se utiliza como parte de la mezcla de hormigón. Un material de construcción de bajo coste importante en países con suelos con alto contenido de arena es el bloque de Sandcrete , que es más débil pero más barato que los ladrillos de arcilla cocida. [13] Los compuestos de poliéster reforzados con arena se utilizan como ladrillos.
Las estructuras de roca existen desde tiempos inmemoriales. Es el material de construcción más duradero y, por lo general, se consigue fácilmente. Hay muchos tipos de roca, con diferentes atributos que los hacen mejores o peores para usos particulares. La roca es un material muy denso, por lo que brinda mucha protección; su principal inconveniente como material de construcción es su peso y la dificultad de trabajarla. Su densidad energética es a la vez una ventaja y una desventaja. La piedra es difícil de calentar sin consumir una cantidad considerable de energía, pero, una vez caliente, su masa térmica significa que puede retener el calor durante períodos de tiempo útiles. [14]
Los muros y las chozas de piedra seca se han construido desde que los seres humanos empezaron a colocar una piedra sobre otra. Con el tiempo, se utilizaron diferentes tipos de mortero para unir las piedras, siendo el cemento el más común en la actualidad.
Las tierras altas cubiertas de granito del Parque Nacional Dartmoor , en el Reino Unido, por ejemplo, proporcionaron abundantes recursos a los primeros colonos. Se construyeron cabañas circulares a partir de rocas de granito sueltas durante el Neolítico y principios de la Edad del Bronce , y se estima que todavía se pueden ver restos de unas 5.000 de ellas en la actualidad. El granito siguió utilizándose durante todo el período medieval (véase la casa comunal de Dartmoor ) y en la época moderna. La pizarra es otro tipo de piedra, que se utiliza habitualmente como material para tejados en el Reino Unido y otras partes del mundo donde se encuentra.
Se pueden ver edificios de piedra en la mayoría de las ciudades importantes, y algunas civilizaciones construyeron predominantemente con piedra, como las pirámides egipcias y aztecas y las estructuras de la civilización inca .
La paja es uno de los materiales de construcción más antiguos que se conocen. "Paja" es otra palabra para "hierba"; la hierba es un buen aislante y se cosecha fácilmente. Muchas tribus africanas han vivido en casas hechas completamente de hierba y arena durante todo el año. En Europa, los techos de paja en las casas fueron algo común, pero el material cayó en desuso a medida que la industrialización y la mejora del transporte aumentaron la disponibilidad de otros materiales. Hoy, sin embargo, la práctica está experimentando un resurgimiento. En los Países Bajos, por ejemplo, muchos edificios nuevos tienen techos de paja con tejas especiales en la cumbrera.
La madera se ha utilizado como material de construcción durante miles de años en su estado natural. Hoy en día, la madera industrializada se está volviendo muy común en los países industrializados.
La madera es un producto de los árboles y, a veces, de otras plantas fibrosas que se utiliza para fines de construcción cuando se corta o se prensa para formar tablones y madera aserrada, como tablas, tablones y materiales similares. Es un material de construcción genérico y se utiliza para construir prácticamente cualquier tipo de estructura en la mayoría de los climas. La madera puede ser muy flexible bajo cargas, manteniendo la resistencia al doblarse y es increíblemente fuerte cuando se comprime verticalmente. Existen muchas calidades diferentes para los diferentes tipos de madera, incluso entre las mismas especies de árboles. Esto significa que algunas especies específicas son más adecuadas para diversos usos que otras. Y las condiciones de cultivo son importantes para decidir la calidad.
"Madera" es el término utilizado para fines de construcción, excepto que en los Estados Unidos se utiliza el término "madera aserrada". La madera en bruto (un tronco, un fuste, un tronco de árbol) se convierte en madera cuando se la ha "convertido" (aserrado, cortado, partido) en forma de troncos mínimamente procesados apilados uno sobre otro , construcción con armazón de madera y construcción con armazón ligero . Los principales problemas con las estructuras de madera son el riesgo de incendio y los problemas relacionados con la humedad. [ cita requerida ]
En la actualidad, la madera blanda se utiliza como material a granel de menor valor, mientras que la madera dura se suele utilizar para acabados y muebles. Históricamente, las estructuras de entramado de madera se construían con roble en Europa occidental; recientemente, el abeto Douglas se ha convertido en la madera más popular para la mayoría de los tipos de edificios estructurales.
Muchas familias o comunidades de las zonas rurales tienen una parcela de bosque propia en la que cultivan y cosechan árboles para construir o vender. Estas parcelas se tratan como si fueran un jardín. Esto era mucho más común en la época preindustrial, cuando existían leyes sobre la cantidad de madera que se podía cortar en un momento dado para garantizar que hubiera un suministro de madera para el futuro, pero sigue siendo una forma viable de agricultura.
Los ladrillos se fabrican de forma similar a los de barro, excepto que no llevan el aglutinante fibroso, como la paja, y se cuecen ("se queman" en una pinza o en un horno de ladrillos ) después de que se hayan secado al aire para endurecerlos de forma permanente. Los ladrillos de arcilla cocidos en horno son un material cerámico . Los ladrillos cocidos pueden ser sólidos o tener cavidades huecas para facilitar el secado y hacerlos más ligeros y fáciles de transportar. Los ladrillos individuales se colocan uno sobre otro en hiladas utilizando mortero . Se utilizan hiladas sucesivas para construir muros, arcos y otros elementos arquitectónicos. Los muros de ladrillo cocido suelen ser sustancialmente más delgados que los de adobe o adobe, manteniendo la misma resistencia vertical. Requieren más energía para crearlos, pero son más fáciles de transportar y almacenar, y son más ligeros que los bloques de piedra. Los romanos utilizaban ampliamente ladrillos cocidos de una forma y un tipo que ahora se denominan ladrillos romanos . [15] La construcción con ladrillos ganó mucha popularidad a mediados del siglo XVIII y en el siglo XIX. Esto se debió a los menores costes con los aumentos en la fabricación de ladrillos [16] y la seguridad contra incendios en ciudades cada vez más pobladas.
Los bloques de hormigón complementaron o reemplazaron a los ladrillos cocidos a finales del siglo XX, utilizándose a menudo para las partes interiores de los muros de mampostería y por sí solos.
Las tejas de arcilla estructural (bloques de arcilla) son de arcilla o terracota y normalmente están perforadas con agujeros.
Los compuestos aglomerados con cemento están hechos de pasta de cemento hidratada que une madera, partículas o fibras para crear componentes de construcción prefabricados. Se han utilizado como aglutinantes diversos materiales fibrosos, como papel , fibra de vidrio y fibra de carbono .
La madera y las fibras naturales están compuestas de diversos compuestos orgánicos solubles, como carbohidratos , glucósidos y fenólicos. Se sabe que estos compuestos retardan el fraguado del cemento. Por lo tanto, antes de utilizar madera para fabricar compuestos aglomerados con cemento, se evalúa su compatibilidad con el cemento.
La compatibilidad madera-cemento es la relación entre un parámetro relacionado con la propiedad de un compuesto de madera-cemento y la de una pasta de cemento pura. La compatibilidad se expresa a menudo como un valor porcentual. Para determinar la compatibilidad madera-cemento, se utilizan métodos basados en diferentes propiedades, como características de hidratación, resistencia, unión interfacial y morfología. Los investigadores utilizan varios métodos, como la medición de las características de hidratación de una mezcla de cemento y agregado; [17] [18] [19] la comparación de las propiedades mecánicas de las mezclas de cemento y agregado [20] [21] y la evaluación visual de las propiedades microestructurales de las mezclas de madera y cemento. [22] Se ha descubierto que la prueba de hidratación midiendo el cambio en la temperatura de hidratación con el tiempo es el método más conveniente. Recientemente, Karade et al. [23] han revisado estos métodos de evaluación de la compatibilidad y han sugerido un método basado en el "concepto de madurez", es decir, teniendo en cuenta tanto el tiempo como la temperatura de la reacción de hidratación del cemento. Trabajos recientes sobre el envejecimiento de materiales lignocelulósicos en la pasta de cemento mostraron hidrólisis de hemicelulosas y lignina [24] que afecta la interfaz entre partículas o fibras y hormigón y causa degradación. [25]
Los ladrillos se colocaban con mortero de cal desde la época de los romanos hasta que fueron reemplazados por el mortero de cemento Portland a principios del siglo XX. Los bloques de cemento también se rellenan a veces con lechada o se cubren con una capa de enfoscado .
El hormigón es un material de construcción compuesto que se obtiene de la combinación de agregados y un aglutinante como el cemento . La forma más común de hormigón es el hormigón de cemento Portland, que consta de agregados minerales (generalmente grava y arena ), cemento Portland y agua .
Después de mezclarlo, el cemento se hidrata y finalmente se endurece hasta convertirse en un material similar a la piedra. Cuando se utiliza en sentido genérico, este es el material al que se hace referencia con el término "hormigón".
En el caso de construcciones de hormigón de cualquier tamaño, dado que el hormigón tiene una resistencia a la tracción bastante baja , generalmente se refuerza con varillas o barras de acero (conocidas como barras de refuerzo ). Este hormigón reforzado se denomina hormigón armado . Para minimizar las burbujas de aire que debilitarían la estructura, se utiliza un vibrador para eliminar el aire que se ha incorporado cuando se vierte la mezcla de hormigón líquido alrededor de la estructura de hierro. El hormigón ha sido el material de construcción predominante en la era moderna debido a su longevidad, formabilidad y facilidad de transporte. Los avances recientes, como los encofrados de hormigón aislante , combinan el encofrado del hormigón y otros pasos de construcción (instalación de aislamiento). Todos los materiales deben tomarse en las proporciones requeridas según lo descrito en las normas.
La tienda de campaña es el hogar preferido de los grupos nómadas de todo el mundo. Dos tipos muy conocidos son el tipi cónico y la yurta circular . La tienda de campaña ha recuperado su importancia como técnica de construcción con el desarrollo de la arquitectura tensada y los tejidos sintéticos. Los edificios modernos pueden estar hechos de materiales flexibles, como membranas de tela , y sostenidos por un sistema de cables de acero, rígidos o internos, o por presión de aire.
Recientemente, se ha utilizado poliestireno sintético o espuma de poliuretano en combinación con materiales estructurales, como el hormigón. Es ligero, se moldea fácilmente y es un excelente aislante. La espuma se utiliza habitualmente como parte de un panel estructural aislante , en el que la espuma se coloca entre encofrados de madera, cemento o hormigón aislante.
La fabricación de vidrio se considera una forma de arte y también un proceso o material industrial.
Las ventanas transparentes se han utilizado desde la invención del vidrio para cubrir pequeñas aberturas en los edificios. Los paneles de vidrio permitían a los seres humanos dejar entrar la luz en las habitaciones y, al mismo tiempo, mantener el clima fuera.
El vidrio se fabrica generalmente a partir de mezclas de arena y silicatos , en una estufa a fuego muy caliente llamada horno , y es muy frágil. A menudo se incluyen aditivos en la mezcla que se utiliza para producir vidrio con matices de colores o características diversas (como el vidrio a prueba de balas o las bombillas).
El uso del vidrio en los edificios arquitectónicos se ha vuelto muy popular en la cultura moderna. Los " muros cortina " de vidrio se pueden utilizar para cubrir toda la fachada de un edificio o se pueden utilizar para cubrir una amplia estructura de techo en un " marco espacial ". Sin embargo, estos usos requieren algún tipo de marco para mantener juntas las secciones de vidrio, ya que el vidrio por sí solo es demasiado frágil y se necesitaría un horno demasiado grande para cubrir áreas tan grandes por sí solo.
Los ladrillos de vidrio se inventaron a principios del siglo XX.
El hormigón de yeso es una mezcla de yeso y fibras de vidrio . Aunque el yeso y las fibras de yeso fibroso se han utilizado durante muchos años, especialmente para techos, no fue hasta principios de la década de 1990 que se investigaron estudios serios sobre la resistencia y las cualidades de un sistema de paredes Rapidwall, que utiliza una mezcla de yeso y fibras de vidrio de más de 300 mm. Con una abundancia de yeso (de origen natural y subproducto químico de FGD y fosfoyesos) disponible en todo el mundo, los productos de construcción a base de hormigón de yeso, que son totalmente reciclables, ofrecen importantes beneficios ambientales.
El metal se utiliza como armazón estructural para edificios de gran tamaño, como rascacielos , o como revestimiento de superficies externas. Existen muchos tipos de metales que se utilizan para la construcción. El metal ocupa un lugar destacado en estructuras prefabricadas , como la cabaña Quonset , y se puede ver en la mayoría de las ciudades cosmopolitas. Se requiere una gran cantidad de trabajo humano para producir metal, especialmente en las grandes cantidades necesarias para las industrias de la construcción. La corrosión es el principal enemigo del metal cuando se trata de longevidad.
El término plásticos cubre una gama de productos orgánicos sintéticos o semisintéticos de condensación o polimerización que pueden moldearse o extruirse en objetos, películas o fibras . Su nombre se deriva del hecho de que en su estado semilíquido son maleables o tienen la propiedad de plasticidad . Los plásticos varían enormemente en tolerancia al calor, dureza y resiliencia. Combinado con esta adaptabilidad, la uniformidad general de composición y ligereza de los plásticos asegura su uso en casi todas las aplicaciones industriales actuales. Los plásticos de alto rendimiento como el ETFE se han convertido en un material de construcción ideal debido a su alta resistencia a la abrasión e inercia química. Los edificios notables que lo presentan incluyen: el Centro Acuático Nacional de Beijing y los biomas del Proyecto Edén . [26]
Los papeles y membranas de construcción se utilizan por muchas razones en la construcción. Uno de los papeles de construcción más antiguos es el papel de colofonia roja , que se sabía que se utilizaba antes de 1850 y se utilizaba como base en paredes exteriores, techos y pisos, y para proteger un lugar de trabajo durante la construcción. El papel alquitranado se inventó a fines del siglo XIX y se utilizó para fines similares al papel de colofonia y para techos de grava . El papel alquitranado ha caído en desuso en gran medida, reemplazado por el papel de fieltro asfáltico . El papel de fieltro ha sido reemplazado en algunos usos por bases sintéticas, particularmente en techos por bases sintéticas y revestimientos por membranas para casas .
Existe una amplia variedad de membranas impermeabilizantes y antihumedad que se utilizan para techos, impermeabilización de sótanos y geomembranas .
Los ladrillos de arcilla cocida se han utilizado desde la época de los romanos. Se utilizan tejas especiales para techos, revestimientos, pisos, cielorrasos, tuberías, conductos de humos y más.
Los materiales de construcción vivos son una categoría relativamente nueva de materiales de construcción y son aquellos que están compuestos por un organismo vivo o que éste crea; o que se comportan de una manera que recuerda a este. Entre los posibles casos de uso se incluyen los materiales que se autorreparan y los que se replican (reproducen) en lugar de fabricarse.
En el mercado , el término "productos de construcción" se refiere a menudo a partículas o secciones prefabricadas hechas de diversos materiales que se colocan en piezas de herrajes arquitectónicos y decorativos de un edificio. La lista de productos de construcción excluye los materiales de construcción utilizados para construir la arquitectura del edificio y los accesorios de soporte, como ventanas, puertas, armarios, componentes de carpintería , etc. Los productos de construcción, en cambio, sostienen y hacen que los materiales de construcción funcionen de manera modular .
"Productos de construcción" también puede referirse a los artículos utilizados para unir dichos elementos, como masilla , pegamentos , pintura y cualquier otra cosa comprada con el propósito de construir un edificio.
Para facilitar y optimizar el uso de nuevos materiales y tecnologías actualizadas, se están realizando investigaciones continuas para mejorar la eficiencia, la productividad y la competitividad en los mercados mundiales. [ cita requerida ]
La investigación y el desarrollo de materiales pueden ser comerciales, académicos o ambos, y pueden llevarse a cabo a cualquier escala.
Los prototipos rápidos permiten a los investigadores desarrollar y probar materiales rápidamente, haciendo ajustes y resolviendo problemas durante el proceso. En lugar de desarrollar materiales teóricamente y luego probarlos, solo para descubrir fallas fundamentales, los prototipos rápidos permiten un desarrollo y una prueba comparativamente rápidos, acortando el tiempo de comercialización de un nuevo material a una cuestión de meses, en lugar de años. [27]
En 2017, los edificios y la construcción consumieron juntos el 36% de la energía final producida a nivel mundial y fueron responsables del 39% de las emisiones globales de CO2 relacionadas con la energía . [28] Las participaciones de la industria de la construcción por sí sola fueron del 6% y el 11% respectivamente. El consumo de energía durante la producción de materiales de construcción es un contribuyente dominante a la participación general de la industria de la construcción, predominantemente debido al uso de electricidad durante la producción. La energía incorporada de los materiales de construcción relevantes en los EE. UU. se proporciona en la siguiente tabla. [29]
