POSGRADO EN SOSTENIBILIDAD Y EDIFICACIÓN – … · ambientales en los procesos edificatorios (balance energético, balance hídrico, análisis de ciclo de vida reducido de materiales,

Posgrado en Sostenibilidad y Edificación – 1ª Edición

POSGRADO EN SOSTENIBILIDAD Y EDIFICACIÓN – INTRODUCCIÓN:

«APRENDIZAJE A PARTIR DE ASPECTOS PRÁCTICOS» Tal como se expuso en la jornada de presentación del curso (ver vídeo en el archivo virtual del COAGranada) el curso tiene un carácter eminentemente práctico tanto en su estructuración como en su contenido. En el primer módulo, dedicado a establecer el conocimiento necesario para poder saber con exactitud qué relación tiene la arquitectura y, en concreto, los edificios con la sostenibilidad, tanto a nivel global como para cada vector ambiental (energía, agua, materiales y residuos), se emplean distintos ejemplos prácticos de edificios en todas las sesiones que permitan un mejor aprendizaje de los aspectos teóricos expuestos. Igualmente se dedica una jornada entera a exponer casos de estudio ejemplares de distintas tipologías edificatorias en las que se han incorporado metodologías de cuantificación de los impactos ambientales des de el propio proyecto hasta su uso (monitorización). El segundo módulo, el de herramientas, se analizan distintas metodologías y herramientas que permitirán analizar en detalle la viabilidad ambiental, técnica y económica para introducir criterios ambientales en los procesos edificatorios (balance energético, balance hídrico, análisis de ciclo de vida reducido de materiales, estudios de gestión de residuos, etc.). En cada parte del módulo se mezcla el aprendizaje de las herramientas con ejercicios prácticos que se plantean y se corrigen en las distintas sesiones pero se realizan por parte de los alumnos (habitualmente en grupo) fuera de clase. El tercer módulo, el taller, es la culminación del posgrado en el que se aplican de forma práctica y en un proyecto en concreto los conocimientos y las herramientas aprendidas a lo largo del curso. Cada grupo de trabajo tiene que calcular en detalle, como mínimo, las estrategias y acciones de un vector ambiental.

A continuación se adjuntan tres artículos de trabajos o proyectos presentados en congresos o en revistas de divulgación en los que se han incorporado criterios ambientales a partir de la utilización de las herramientas y metodologías que se van a exponer en el posgrado. Y en los que de una forma u otra ha participado Societat Orgànica.

- Rehabilitación de edificios bajo objetivos de reducción de impacto ambiental: un caso piloto de

vivienda plurifamiliar en el área de Playa de Palma, Mallorca.

- Una visión holística de la reducción del impacto ambiental en edificios del área del Mediterráneo.

- Ahorro de agua en un museo en Lérida.

- Prototipo de muro cortina fb720 diseño con análisis de ciclo de vida.

http://vimeo.com/62060430

http://vimeo.com/62060430

Fecha de recepción: 01-07-11 Fecha de aceptación: 26-07-11

Informes de la ConstrucciónVol. 63, EXTRA, 89-102 octubre 2011ISSN: 0020-0883eISSN: 1988-3234doi: 10.3989 / ic. 11.067

Rehabilitación de edificios bajo objetivos de reducción de impacto ambiental: un caso piloto de vivienda plurifamiliar en el área de Playa de Palma, MallorcaRefurbishment considering environmental

impact reduction targets: a test case for a multiple-family

dwelling in the area of Playa de Palma, Mallorca

G. Wadel (*), F. López (*), A. Sagrera (*) y J. Prieto (**)

(*) Societat Orgànica, Barcelona (España)(**) Arquitectos Urbanistas e Ingenieros Asociados, Madrid (España)Contacto / Contact: [email protected] (G. Wadel)

RESUMEN

Este artículo resume el estudio Experiencia piloto para la reducción del impacto ambien-tal: evaluación y asesoramiento a la rehabili-tación sostenible de un edificio de viviendas existente en Playa de Palma realizado para el Consorci de Platja de Palma. Se explica a través de qué medidas es posible reducir en un 50% o más los impactos ambientales del edificio como producto de su futura rehabi-litación y posterior gestión respecto tanto de su situación actual como de los estándares de rehabilitación al uso en edificios de vi-vienda. Asimismo, se incluye también una aproximación a las reducciones de emisiones de CO2 que se consiguen en el ciclo de vida del edificio y a los costes previstos para las distintas actuaciones del modelo de rehabili-tación que el citado consorcio propone para las operaciones de rehabilitación a llevarse adelante en Playa de Palma.

Palabras clave: impacto ambiental, análisis de ciclo de vida, rehabilitación ambiental, eficiencia energética, emisiones de efecto invernadero.

SUMMARY

This article presents briefly the work Pilot study to reduce environmental impact: evaluation and assessment of a sustainable refurbishment of an existing residential building in Playa de Palma carried out by the Consortium of Palma Beach. It will be explained by how the environmental impacts of the building can be reduced by 50% or more as a result of future refurbishment and subsequent management, referring to both its current situation and refurbishment standards in residential buildings. It also includes an approximated evaluation of the CO2 emis-sion reduction achieved in the building life cycle and the projected costs for the various actions of the refurbishment model proposed by the Consortium, to be carried out in other renovation operations in Palma Beach.

Keywords: environmental impact, life cycle analysis, environmental refurbishment, en-ergy efficiency, green house emissions.

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G. Wadel, F. López, A. Sagrera y J. Prieto

Informes de la Construcción, Vol. 63, EXTRA, 89-102, octubre 2011. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989 / ic. 11.067

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Contexto del estudio ambiental rea-lizado

Desde 2005 el Consorci de Platja de Palma1 lleva adelante diversos planes de reconver-sión y rehabilitación en el área de Playa de Palma (PdP) que se extiende en la costa este de la Bahía de Palma, en Mallorca. Su objetivo es recuperar el tejido social y económico que tuvo este destino turístico al alcanzar su madurez en la década del 80 recuperando su calidad ambiental natural y disminuyendo sensiblemente su huella ecológica, en gene-ral, y fijándose las metas de cero emisiones de dióxido de carbono y 100% de energías renovables hacia 2030, en particular. El área urbana que se propone intervenir mediante operaciones de rehabilitación que reduzcan significativamente sus impactos ambientales se extiende unos 5,5 km según la línea de la costa y posee una profundidad edificada promedio de unos 500 m a partir de la playa. En este tejido predominan dos tipologías edificatorias: la residencial, donde habita una población estable de unas treinta mil personas, y la hotelera, que da aloja-miento a un millón y medio de turistas que anualmente visitan Playa de Palma. En el caso de las viviendas el interés estuvo centrado en los edificios plurifamiliares que concentran la mayor parte de la población y para ello se escogió como caso piloto al Bloque 1 del área de Can Pastilla, que es el tema abordado en este artículo. En el caso de los hoteles el interés estuvo centrado en los edificios de tamaño y altura media que representan la mayoría de los establecimientos de la zona y para ello se escogió como caso piloto al Hotel Royal Cupido del área de Sometimes, sobre el que existe un estudio similar al que aquí se presenta.

1.2. Objetivos e indicadores ambientales

Los propósitos de reducción de huella eco-lógica, neutralidad en emisiones de dióxido de carbono y renovabilidad de la energía enunciados para la reconversión del área en general se traducen en objetivos específicos que deben cumplir los edificios a rehabilitar y que, por tanto, son válidos también para el estudio realizado sobre el Bloque 1 de Can Pastilla. A tal efecto el objetivo central del estudio fue determinar los criterios de reha-bilitación y uso que deben seguir los edificios de vivienda del área de PdP, a través del caso piloto, alcanzando una reducción de impacto ambiental del orden del 50% respecto de la situación actual y de una rehabilitación estándar en un ciclo de vida de 50 años. Los indicadores ambientales escogidos para

ello son:a) Energía [MJ/m2]: consumo asociado a todos los procesos de la vida útil del edificio.b) Agua [l/persona y día]: consumo sanitario, de limpieza y de riego.c) Materiales [Kg/m2]: consumos de rehabili-tación y mantenimiento.d) Residuos de construcción [kg/m2]: de re-habilitación y de mantenimiento.c) Emisiones de efecto invernadero [kgCO2/m2]: asociadas a la energía consumida en to-dos los procesos de la vida útil del edificio.Adicionalmente se debía alcanzar una cali-ficación energética A ó B de acuerdo a las exigencias del RD 47/2007. Y, asimismo, se debían desarrollar las bases de un proce-dimiento estándar de evaluación y mejora ambiental a ser aplicado en la rehabilitación de otros edificios, tanto residenciales como hoteleros, del área de PdP.

1.3. Síntesis de la metodología empleada

En forma resumida los pasos seguidos para determinar las características de la rehabi-litación a realizar, de los que se ofrece más información a lo largo del documento, son:

Obtener información del edificio a reha-1. bilitar mediante documentación y visitas: planos, sistemas técnicos constructivos y de instalaciones, consumos de recursos, perfil de uso, tipo de gestión y clima.Realizar un perfil informatizado de los 2. impactos ambientales del edificio (con la ayuda de los programas LIDER, CALENER y otros2 en energía; del programa TCQ 2000 y del banco BEDEC PR/PCT3 en materiales de construcción; un balance hídrico sobre hoja Excel en agua; y diversos cómputos mediante el programa y el banco ya cita-dos para los materiales así como también fichas técnicas y datos propios en residuos de obra).Determinar las estrategias y acciones de 3. reducción de impacto ambiental más oportunas para las fases de rehabilitación y uso, con valoración técnica, económica y de cumplimiento de normativo. A partir de lo anterior, realizar el perfil 4. informatizado de los impactos ambientales del edificio, de acuerdo a su rehabilitación y gestión posterior, y verificar si cumple un 50% de reducción en consumo de energía, agua y materiales y en la generación de emisiones de CO2 y residuos de construc-ción, respecto del edificio existente y de una rehabilitación estándar en un ciclo de vida de 50 años.

El estudio hace foco especialmente en las fa-ses de extracción y fabricación de materiales así como de uso del edificio, ya que concen-

1 Formado por el Ministerio de In-dustria, Turismo y Comercio de Es-paña, la Comunidad Autónoma de las Islas Baleares, el Consell Insular de Mallorca y los ayuntamientos de Palma y Llucmajor / www.consor-cioplayadepalma.es El trabajo que se presenta aquí se inscribe en el master plan ‘Estrategia para el ba-lance Cero CO2 en un desarrollo turístico mediterráneo existente’, del cual son autores de Ramón Rodríguez y Ana Fernández, que se resume en otro artículo de esta misma revista.

2 Adicionalmente han sido utiliza-dos los programas Ecotect, en el estudio de asoleo e iluminación natural y Design Builder/Energy Plus en el estudio de galerías cap-tadoras de energía solar y sistemas de ventilación natural.

3 Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña www.itec.cat

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tran hasta un 90% del consumo de energía y emisiones de CO2 del ciclo de vida de un edificio (Figura 1) de acuerdo a las fuentes consultadas (8).

1.4. Objetos e hipótesis de estudio

Existen tres objetos de estudio a considerar, para hacer posible la comparación de resul-tados y por tanto asegurar el cumplimiento de los objetivos ambientales: a) el edificio Bloque 1 existente, en su estado actual, b) el modelo de rehabilitación estándar, o prácti-ca habitual y c) el modelo de rehabilitación ambiental, en adelante llamado PdP.El edificio existente es el punto de partida para saber si las mejoras de rehabilitación en los vectores de energía, agua y residuos de uso alcanzadas con el modelo de rehabi-litación PdP cumplen objetivos. Y el modelo de rehabilitación estándar es la base para saber si las mejoras de rehabilitación en los vectores de materiales y residuos de construc-ción alcanzadas con el modelo PdP cumplen objetivos (Figura 2).A diferencia del modelo de rehabilitación es-tándar, el modelo de rehabilitación ambiental no se basa en una práctica existente sino que se formula como respuesta a los objetivos ambientales. Siguiendo la metodología allí descripta, el edificio existente y las distintas acciones posibles son analizados desde el punto de vista ambiental, de modo que la intervención en el edificio no se determina sólo por razones funcionales, estéticas, eco-nómicas, etc., sino en función de su aporta-ción para alcanzar los objetivos. Otra cuestión de importancia es la dimensión del ciclo de vida. La consideración de las dis-tintas fases del ciclo de vida de los edificios, cada una de ellas con su importancia relativa, hace imprescindible el encadenamiento de

acciones de reducción de impacto ambiental. Se determina de esta forma un trabajo conti-nuo en los distintos vectores ambientales, en el que cada fase cuenta en el total.

1.5. Documentos de referencia en la te-mática

Como parte del trabajo se realizó una bús-queda de información sobre procesos de rehabilitación bajo objetivos de reducción de impacto ambiental y evaluación ambiental del ciclo de vida de edificios plurifamiliares, tanto en España como en el resto de Europa. Las características de los principales docu-mentos hallados se resumen en los siguientes puntos.

Publicaciones que se refieren a metodolo-•gía de evaluación ambiental de edificios (1) a valores de referencia de los impactos (2) y a edificios rehabilitados con valora-ción cuantitativa (3).Proyectos realizados, con financiación •pública, sobre rehabilitación de viviendas plurifamiliares con objetivos de reducción de consumo de energía y emisiones de CO2 (4).Ponencias de congresos que analizan •desde un punto de vista ambiental la experiencia española en rehabilitación de vivienda (5) y que analizan los princi-pales sistemas de evaluación de calidad ambiental de edificios (6).Artículos publicados en revistas científi-•cas, sobre evaluación ambiental de ciclo de vida de edificios turísticos en el área de Playa de Palma (7).Tesis doctorales sobre análisis de ciclo •de vida simplificado para edificios de vivienda con valores de referencia de la construcción estándar española (8).

1. Flujo acumulativo de emisio-nes de CO2 en el ciclo de vida de los edificios residenciales pluri-familiares españoles y participa-ción de cada una de las fases del ciclo de vida en él. El total acu-mulado en 50 años es de, aproxi-madamente, unos 2.500 KgCO2/m2 (aproximación a partir de di-versos estudios y datos propios).

2. Esquema de la metodología de comparación de impactos am-bientales empleada, que tiene en cuenta los escenarios de referen-cia y proyecto, con especial aten-ción a las fases de producción de materiales y de uso del edificio.

1

2

Fase de rehabilitación: Materiales

Fase de uso: Climatizac., ACS, Ilum., etc.

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Estudios pluridisciplinares sobre la formu-•lación de proyectos arquitectónicos de vivienda plurifamiliar bajo objetivos de reducción de consumo de energía y de emisiones de CO2 (9).

2. ESTUDIO REALIZADO

2.1. Edificio existente

El Bloque 1 es un edificio de viviendas de forma compacta con fachadas a calle y plaza en tres de sus lados y medianera en el restante (Figura 3). Fue construido en 1977 y tiene una superficie total edificada de 1.163 m2, repartidos en una planta baja comercial y tres plantas superiores de viviendas (Figura 4). No ha sufrido ninguna rehabilitación integral desde entonces.

3

La planta baja tiene 3 locales comerciales y contiene además el vestíbulo de acceso a las viviendas. La planta primera, originalmente

destinada también a locales comerciales, aloja 3 viviendas y un local destinado a despacho. Las plantas segunda y tercera albergan 3 viviendas cada una y desde el arranque de la primera de ellas existe un patio de ventilación.

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El Bloque 1 posee tres fachadas de similar tratamiento (galería porticada con el cerra-miento de locales y viviendas retrasado unos 3 m), orientadas hacia las calles Dofí (donde se encuentra el acceso a las viviendas, con orientación suroeste), Singladura (con orien-tación noroeste) y de la Plaza Pius IX (con orientación noreste).Las principales características constructivas del edificio son las siguientes (Figura 5):

3. Vista del edificio a rehabili-tar, objeto de este estudio, des-de el cruce de las calles Dofí y Singladura.

4. Planta tipo del edificio a reha-bilitar, objeto de este estudio.

5. Sección del edificio a rehabi-litar, objeto de este estudio, con la descripción de los principales subsistemas constructivos.

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Cimentación del edificio de zapatas aisla-•das de hormigón armado. Estructura de pilares de hormigón armado •en el interior y pilares de acero revestidos con mortero en el perímetro de fachada. Forjados unidireccionales de bovedilla ce-rámica sobre vigas de hormigón armado. Muros de fachada de bloques huecos •cerámicos o de hormigón de 20 cm de espesor, sin aislamiento.Tabiques interiores y muros de separación •de viviendas o edificios en marés de 4,5 y 15 cm de espesor.Acabados interiores de paramentos y te-•chos de mortero enyesado a buena vista. El revestimiento de los muros exteriores •es de revoco de mortero de cemento y cal fratasado.Cubierta plana formada por, de arriba •abajo, atobas de barro cocido de 20 x 20 cm, mortero de cemento, tela asfáltica de impermeabilización, capa de formación de pendiente de hormigón de árido ligero de 10 cm de espesor y forjado del tipo ya descripto, sin aislamiento.Carpintería exterior de marco de aluminio, •sin rotura de puente térmico, con vidrio simple claro de 8 mm de espesor, sin protecciones solares (aunque en algunos casos se han agregado toldos).Pavimento interior de baldosas de terrazo •de 30 x 30 cm, instaladas sobre mortero de cemento.

En cuanto a las instalaciones, las de calefac-ción y refrigeración y agua caliente sanitaria no están conectadas a la red urbana de gas (aire propanado) existente en Can Pastilla. No hay una solución centralizada de sistemas de acondicionamiento térmico, sino que cada vivienda incorpora soluciones puntuales que se describen a continuación:

Sistemas de calefacción y refrigeración •eléctricos, mediante bombas de calor con unidades exteriores dispuestas en las terrazas.Sistemas de agua caliente sanitaria con •termos eléctricos con y sin acumulación.Sistemas de iluminación con distintas •fuentes: fluorescencia estándar en comer-cios y fluorescencia compacta, bombillas incandescentes (menos del 25% del total) y lámparas halógenas en las viviendas.Las instalaciones de provisión y evacua-•ción de agua están conectadas a la red. No hay sistema de recogida de agua lluvia ni canalización separada de la misma. Las instalaciones de cocción están forma-•das por cocinas y hornos de gas butano de bombona y, ocasionalmente, por cocinas y hornos eléctricos.

2.2. Modelo de rehabilitación estándar

No ha podido hallarse ningún documento que defina un modelo o unos modelos de rehabilitación estándar en edificación de vi-vienda en España. No obstante, la realización de entrevistas con diversos profesionales y la realización de una investigación específica (5) ha permitido trazar unos perfiles de in-tervención estándar. Estos perfiles, habituales en rehabilitación de viviendas de antigüedad similar al caso del edificio de estudio en Can Pastilla (Figuras 6, 7 y 8), se han utilizado para definir el modelo de rehabilitación estándar y corresponden a dos tipos de intervención claramente definidos:

La rehabilitación de viviendas de titulari-•dad pública y población de renta baja o media, a cargo de promotores públicos, de baja intensidad material.La rehabilitación de viviendas de titulari-•dad privada y población de renta media o alta, a cargo de promotores privados, de alta intensidad material.

El primer caso (vivienda y promotor públi-cos) puede definirse mediante las siguientes características:

El mantenimiento de casi todos los sis-•temas constructivos y de instalaciones, excepto cuando presenten patologías constructivas, estructurales, de seguridad, de obsolescencia o funcionales.La necesidad de actuar, casi siempre, •manteniendo el edificio ocupado, hecho que impide o dificulta la intervención en espacios interiores, así como también obliga a una compleja programación.La actuación casi exclusivamente restrin-•gida al exterior y las zonas comunes, que obliga al empleo de sistemas constructivos y de instalaciones sobrepuestos a la cons-trucción existente (por ejemplo, la rehabi-litación de fachadas mediante el agregado de capas de aislamiento, impermeabiliza-ción y acabado por el exterior). Casi nunca se actualiza el edificio en otros •aspectos normativos, como por ejemplo la adecuación a la limitación de la demanda energética, la captación de energías reno-vables, el ahorro de agua, etc.

En el segundo caso, la renovación de vivienda privada a cargo de promotores privados, el modelo de rehabilitación estándar puede de-finirse mediante las siguientes características principales:

La actuación casi siempre se realiza des-•ocupando completamente el edificio o al menos una parte.

6. Bloque de viviendas rehabili-tado y por rehabilitar. Alférez Ro-jas, Zaragoza Vivienda.

7. Incorporación de balcones y ascensor. Trinitat Nova, Barcelo-na, ADIGSA.

8. Aislamiento y nuevas carpinte-rías. San Cristóbal, Madrid, M. de Luxán, G. Gómez.

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El vaciado casi total del edificio a excep-•ción de estructuras y cerramientos fijos principales.Frecuentemente, la consolidación y/o el •refuerzo de estructuras.La adición de nuevas carpinterías, par-•ticiones, falsos techos, instalaciones, acabados, etc.La rehabilitación y/o reforma de las facha-•das, sin que necesariamente se incorpore aislamiento.Frecuentemente, la actualización de las •instalaciones anti incendio, de climatiza-ción y ACS, de ascensores, de telecomu-nicaciones y de fontanería y saneamiento, a la reglamentación vigente.Casi nunca se actualiza el edificio respecto •de la demanda energética, la captación de energías renovables, el ahorro en el uso del agua, las instalaciones de separación selectiva de residuos, etc.

La doble lectura del perfil de rehabilita-ción habitual realizada –sobre actuaciones públicas y privadas- abre la posibilidad de considerar diferentes tipos de intervención como modelo estándar de rehabilitación, aunque probablemente ninguno se ajusta a las particularidades que se espera tengan las futuras intervenciones bajo objetivos ambientales definidos por el del Consorci de Platja de Palma. En efecto, por una parte existen unos objeti-vos ambientales a cumplir y, por otra parte, el modelo de gestión de PdP se prevé mixto: actuaciones sobre edificación de titularidad privada, principalmente, pero con gestión y parte del financiamiento públicos. Por esta razón y a efectos de realizar una comparación

equilibrada y coherente entre ambos escena-rios –necesaria para el análisis ambiental y la verificación del cumplimiento de los ob-jetivos- el modelo de rehabilitación estándar a considerar en este estudio se refiere a la práctica habitual, tanto pública como priva-da, pero restringida a los mismos elementos constructivos o de instalaciones sobre los que actúe el modelo de rehabilitación PdP.

2.3. ANáLISIS, EvALUACIÓN, PROPUESTAS DE MEjORA y RESULTADOS ObTENIDOS

A continuación se presenta el trabajo de análisis de la situación existente, estrategias y acciones de mejora y resultados alcanzados en cada vector: Energía, Agua, Materiales y Residuos de obra.

2.3.1. Energía

- Situación existente: se realizó un estudio detallado de la demanda energética mediante el programa LIDER, detectándose que las ne-cesidades de calefacción representan un 77% de la energía mientras que las de refrigeración se sitúan en el 23%, siendo la primera de ellas superior al límite establecido actualmente por la normativa (CTE-HE1) en casi un 50%. La envolvente carece de aislamiento térmico.El análisis de incidencia solar realizado con el programa Ecotect permite detectar que en las carpinterías orientadas a SE y NO, pese a la protección de los balcones, hay un exceso de radiación en verano.En invierno, por el contrario, los grandes aleros evitan ganancias solares que ayudarían en la calefacción.El análisis funcional del edificio pone en evi-

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9. Sección del edificio a rehabi-litar, objeto de este estudio, con la descripción de las principales medidas de reducción de la de-manda y aumento de la eficien-cia energéticas incluidas.

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dencia que no existe posibilidad de ventila-ción cruzada, algo deseable para aprovechar la brisa de la noche en el refrescamiento de la masa construida4. Las instalaciones no poseen casi ninguna característica de eficiencia ener-gética (no son centralizadas, ni regulables, ni se complementan, ni aprovechan calor o frío residual, ni emplean energías renovables). El análisis realizado con el programa CALENER en los usos de calefacción, refrigeración, iluminación y ACS y el empleo de datos estadísticos5 en cocina y electrodomésticos permitió situar las emisiones de CO2 totales de uso del edificio en 81,9 KgCO2/m

2, un valor que se considera elevado.- Estrategias empleadas (Figura 9): a) reduc-ción de la demanda, agotando las posibilida-des de optimización de la envolvente térmica, de la captación solar (incorporación de gale-rías) en invierno y de la ventilación cruzada (incorporación de plenums de conducción) en verano. b) aumento de la eficiencia, a partir del análisis de las posibilidades de los sistemas e instalaciones existentes, sustitu-yéndolas por otros más eficientes (bomba de calor con apoyo solar)6. c) aprovechamiento de recursos locales valorando el uso de las energías renovables que ofrece el entorno (instalación solar térmica y fotovoltaica) y d) gestión a partir de las pautas de uso y el perfil de gestión actual del edificio y sus posibilidades de optimización.- Acciones: con la ayuda del programa Energy Plus/Design Builder y datos estadísticos se simularon y calibraron unas galerías capta-doras de radiación solar incorporadas en los balcones, que actúan en invierno, y unos plenums de ventilación entre el interior de las viviendas, la caja de escaleras y el patio

de luces interior, que actúan en verano. El conjunto de acciones se sintetiza en el gráfico 9.La acción combinada de las acciones descri-tas, evaluadas con el programa CALENER y las otras herramientas mencionadas, permitió alcanzar una gran reducción de consumo energético (Figura 10).Los usos de climatización, iluminación, ACS e iluminación representan hasta el 70% de la energía total de las viviendas6, por lo que el 30% restante tiene origen en cocina y otros usos previéndose, de acuerdo a la experiencia de las mejores prácticas del sector, acciones para reducir hasta un 50% del consumo7. Los resultados finales, correspondientes al total de usos energéticos del edificio en fase de uso, son los siguientes: Situación actual, 81,9 KgCO2/m

2; Rehabilitación PdP, 30,2 KgCO2/m

2; Ahorro alcanzado, 63%.

2.3.2. Agua

- Situación existente: una inspección del edificio detectó que el equipamiento no in-cluía ningún mecanismo de ahorro (inodoros con cisterna de 9 litros, caudales de grifos entre 20 y 17 l/minuto, entre otros) así como tampoco la utilización de aguas regeneradas (de lluvia, grises, etc.) en usos donde no es necesaria la calidad potable. A partir de ello, de la cantidad de habitantes y sin que pudiera tenerse acceso a datos de consumo real, se realizó un balance hídrico que, basándose en frecuencias de uso de datos estadísticos8, situó el consumo en unos 178 l/p y d, cifra que se considera elevada.- Estrategias empleadas: a) aumento de la eficiencia, reduciendo el consumo de agua

10. Calificaciones del edificio existente y de la propuesta de re-habilitación de acuerdo a la cer-tificación energética de edificios de nueva planta y gran rehabilita-ción (RD 47/2007), emisiones de CO2 y consumos energéticos en energía primaria y final anuales. En la representación de la simula-ción del escenario de rehabilita-ción se han incluido los siguien-tes aspectos bioclimáticos cuya repercusión en la demanda y efi-ciencia energéticas escapa a las posibilidades de cálculo del pro-grama CALENER VyP: galerías de captación solar (4% de ahorro en calefacción), ventilación cruza-da por plenums (2% de ahorro en refrigeración) y captación fo-tovoltaica (10KWp).

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4 La consulta de los datos estadís-ticos de la estación climatológica más próxima, Son Sant Joan, per-mitió establecer que la temperatura media del aire en las noches de ve-rano se sitúa en unos 19ºC.

5 Estrategia Española E4 y el Pla de Millora Energètica de Barcelona PMEB de 2004.

6 Nota: el Consorci de Platja de Pal-ma prevé la utilización exclusiva de energía eléctrica (que en el futuro provendrá de una red de fuentes primarias renovables) apoyada con captación solar fotovoltaica en el propio edificio.

7 Entre ellas: a) en cocina y lava-dero, sustitución de lavavajillas y lavadoras convencionales por bi-térmicas y de neveras convencio-nales por clase energética A (hasta un 65% de ahorro). Sustitución de cocinas convencionales por eléc-tricas de inducción (hasta un 35% de ahorro respecto de las eléctricas convencionales). b) en ofimática y electrónica de audio y televisión, sustitución de equipos conven-cionales por otros de certificación Energy Star (entre un 30% y un 75% de ahorro según el caso) y elimina-ción del consumo en función stand by. c) Cambio de hábitos de consu-mo de los habitantes (entre un 10 y un 15% de ahorro, de acuerdo a la experiencia del concurso “La co-munidad ahorra” organizado por la Casa Encendida de Madrid).

8 Estudi del consum d’aigua als edi-ficis de la Regió Metropolitana de Barcelona de la Generalitat de Ca-talunya, de julio de 2004

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por unidad de servicio, b) aprovechamiento de recursos locales como el agua de lluvia y c) reciclaje de aguas grises.- Acciones (Figura 11): cambio a grifos, duchas, cisternas, electrodomésticos y otros equipos de menor consumo, captación y ce-sión del agua de lluvia para usos municipales y depuración de aguas grises, de lavabos y duchas, para su reutilización en limpieza y descarga de inodoros.-Resultados: la incorporación de mecanismos de ahorro en todos los puntos de consumo permitió alcanzar una reducción del 52% a la que se suma un 13% de sustitución de aguas potables por grises (Figura 12). Los resultados finales, correspondientes al total de usos de agua del edificio en fase de uso, son los siguientes: Situación actual, 178 l/p y d; Rehabilitación PdP, 60,5 l/p y d; Ahorro alcanzado, 65%.

11. Consumo estimado de agua potable en el edificio a rehabili-tar, objeto de este estudio, y re-partición según usos. Aproxi-mación realizada mediante la consideración de tecnologías de aparatos sanitarios existen-tes y pautas de uso basadas en el comportamiento de edificios similares.

12. Balance hídrico del edificio existente y de la propuesta de re-habilitación, mostrando los aho-rros de agua potable su sustitu-ción parcial por aguas grises.

13. Cuadro de impactos ambien-tales de los materiales del edifi-cio a rehabilitar, agrupados por capítulos de obra. El manteni-miento total o parcial de los sub-sistemas señalados en gris oscuro y claro, respectivamente, repre-senta, respecto de derribar y vol-ver a construir, un 75% de ahorro en emisiones de CO2 de produc-ción de materiales.

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2.3.3. Materiales

- Situación existente: una inspección del edificio detectó que las estructuras y cerra-mientos principales no presentaban grandes problemas respecto de su conservación para un nuevo ciclo de uso, previéndose la susti-tución parcial de pavimentos, revestimientos, carpinterías e instalaciones de clima y ACS, así como la incorporación de aislamiento térmico con revestimiento exterior en fa-chadas y cubiertas, instalaciones de energía renovables, galerías de captación solar, pro-tecciones solares y plenums para ventilación natural cruzada. - Estrategias empleadas: a) conservar la ma-yor parte posible de los materiales existentes, poniendo en valor o reparando las solucio-nes constructivas actuales. b) disminuir la cantidad y el impacto de los materiales a renovar o agregar al edificio, utilizando so-luciones constructivas de bajo consumo por unidad de servicio y materiales renovables o reciclados. c) minimizar el mantenimiento, seleccionando materiales de bajo impacto y larga durabilidad.- Acciones (Figuras 13 y 14): se conservó el 100% de las cimentaciones y las estructuras, así como hasta un 50% de las cubiertas, cerramientos y divisorias fijas, pavimentos y revestimientos y cerramientos y divisorias mó-viles. El resto de los subsistemas constructivos debieron ser reemplazados. Los materiales a renovar y a agregar, en su mayoría y de acuerdo a los estudios consultados (9), fueron de base natural.

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14. Ejemplos de sistemas cons-tructivos de rehabilitación de ba-jo impacto ambiental, basados en materiales naturales renova-bles y/o materiales industriales reciclados, así como también en juntas secas que permiten recu-perarlos, sin mezclarlos, al final de su vida útil. Imágenes: Factor 10, Sabaté arquitectos Arquitec-tura y sostenibilidad.

15. Balance de emisiones de CO2 de producción de los ma-teriales de rehabilitación y man-tenimiento del edificio existente y de la propuesta de rehabilita-ción, mostrando los ahorros con-seguidos.

- Resultados: la realización en paralelo de dos presupuestos de rehabilitación con datos ambientales9, basados respectivamente en los modelos de rehabilitación estándar y PdP ya descriptos permitió calcular la energía y las emisiones de CO2 de extracción y fabrica-ción de los materiales empleados. El mismo proceso se empleó en la determinación de los valores de la etapa de mantenimiento (Figura 15).

Los resultados finales, correspondientes al uso de materiales de rehabilitación y mante-nimiento, son: Rehabilitación estándar, 892 kgCO2/m

2; Rehabilitación PdP, 349 kgCO2/m2; Ahorro alcanzado, 61%.

2.3.4. Residuos

- Situación existente: al igual que en el caso de los materiales, en los residuos de obra se contraponen dos modelos de rehabilitación

(estándar y PdP) que, partiendo de soluciones constructivas, acciones de minimización y gestión para el reciclaje distintas, alcanzan resultados muy diferentes. Se estudió también la logística de gestión de residuos existente en Mallorca, a efectos de determinar si es posible dar cumplimiento al objetivo del 50% de reducción previsto sólo con acciones de proyecto y obra o bien si es necesario realizar una propuesta de modificación en la gestión externa. Teniendo en cuenta la dificultad para establecer la generación de residuos en uno y otro caso (escenarios estándar y PdP) a partir de valores de referencia locales, la estimación de cantidades y tipos de residuos a generar se realizó con la ayuda de datos estadísticos10, bancos de datos11 y fichas de cálculo12. - Estrategias empleadas: a) reducir la genera-ción (ej.: soluciones prefabricadas de montaje en seco), b) reutilizar los residuos generados (ej.: triturado de derribo de obra de fábrica), c) reciclar los residuos generados que no se

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9 Con la ayuda del programa TCQ 2000 y el banco de precios de refe-rencia de partidas de construcción y rehabilitación BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnologia de la Cons-trucció de Catalunya.

10 Proyecto Life 98/351 realizado por el ITeC.

11 Banco de precios de referencia de partidas de construcción y rehabili-tación BEDEC PR/PCT del ITeC.

12 Oficina Consultora Técnica del Colegio de Arquitectos de Catalu-ña.

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puedan reutilizar (ej.: metales), d) recuperar la energía de los residuos no reutilizados ni re-ciclados que admitan combustión controlada (ej.: maderas o plásticos sucios o mezclados) y e) verter los residuos que no admiten ningu-na valoración (ej.: vidrio laminado).- Acciones (Figuras 16, 17, 18 y 19): los prin-cipales instrumentos tenidos en cuenta son el estudio en fase de proyecto y el plan en fase de obra, así como el escenario de separación selectiva de nueve diferentes fracciones y la gestión para su reciclaje.- Resultados: las soluciones constructivas de baja generación de residuos, las acciones de separación selectiva, reutilización y gestión para el reciclaje en obra no bastan para alcanzar el objetivo (reducir al menos en un 50% los residuos que se entierran o incineran respecto de la rehabilitación estándar).

El estudio de la logística de gestión a escala insular constató que el sistema tarifario actual no promueve suficientemente el reciclaje, ya que cuanto más exigente es la separación, más elevado es el coste de gestión de los residuos (el escenario mínimo está formado por residuos pétreos, banales y especiales, favoreciéndose la recuperación energética frente al reciclaje). En consecuencia, para hacer posible el nivel de reciclaje previsto por el modelo PdP es necesario cambiar la logística de gestión a escala insular.

2.3.5. Ciclo de vida

El ciclo de vida ha sido definido dentro de un plazo de 50 años, a contar a partir del momento de su rehabilitación. El indicador empleado para realizar una lectura del com-portamiento de ambos escenarios (el edificio actual rehabilitado según los modelos están-dar y PdP) son las emisiones de dióxido de carbono asociadas a la producción energía empleada en la extracción y fabricación de materiales, el transporte a obra, el proceso de construcción, el uso, el mantenimiento y el derribo13. Las emisiones de CO2, además de ser uno de los indicadores principales en todos los estudios que se llevan adelante en el ámbito de Consorci de Platja de Palma conforman lo que se llama ‘un indicador de indicadores’ que permite tomar medida de la energía empleada, el consumo de recursos no renovables, otras formas de contamina-ción asociada y la repercusión en el cambio climático global, entre otros factores. Para el cálculo de las fases de transporte, cons-trucción y derribo se han empleado diversos estudios estadísticos (8 y 9), adaptando sus valores a las particularidades de los modelos de rehabilitación (estándar y PdP) así como a la situación de insularidad de la localización del edificio en estudio. Con estas premisas y teniendo en cuenta la cuantificación de impactos ambientales

16. Esquema de fases a tener en cuenta en la elaboración de los estudios, en fase de proyecto eje-cutivo, y planes, en fase de obra, de minimización y gestión de re-siduos para su reciclaje, a aplicar en el edificio a rehabilitar.

17. Escenarios de separación se-lectiva previstos para cada frac-ción en el plan de minimización y gestión de residuos para su re-ciclaje, a aplicar en el edificio a rehabilitar.

18. Estudio de minimización y gestión de residuos en fase de proyecto: Ejemplo de variación de la naturaleza y cantidades ge-neradas por diferentes tipos de pavimentos, que permite no solo conocerlos de forma anticipada, sino también aplicar acciones de reducción, mediante la selección de los subsistemas de menor ge-neración y mayor reciclabilidad. Fuente: banco BEDEC del Institut de Tecnologia de la Construcció de Catalunya.

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13 La energía, y por tanto las emisiones de CO2, relacionada con los vectores ambientales de Agua (captación, potabilización, transporte, evacuación, depu-ración y vertido) y de Residuos (gestión final de los mismos) no se tienen en cuenta debido a la falta de información rigurosa respecto de los consumos aso-ciados a tales procesos.

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presentada hasta ahora se calcularon las emisiones de CO2 del ciclo de vida. El ahorro alcanzado por la rehabilitación PdP respecto del edificio actual y la rehabilitación estándar, en 50 años, es de 3.138 kgCO2/m

2 (Figura 20). Teniendo en cuenta que la superficie del edi-ficio es de 1.163 m2 el ahorro total, gracias a los cambios introducidos en la rehabilitación, alcanzaría las 3.650 toneladas de CO2.

Cada fase del ciclo de vida puede ser ana-lizada en mayor profundidad, desglosando las emisiones en según causas específicas (Figura 21). En algunas de ellas, como la pro-ducción de los materiales o la climatización del edificio, hay una influencia directa de las decisiones de proyecto y de la gestión de los edificios. En otras, como el uso de electro-domésticos o el tratamiento de residuos, la

influencia directa la tienen los usuarios o los gestores de residuos. En cualquier caso es im-portante tener en cuenta que el ámbito de la certificación oficial de eficiencia energética de los edificios está relacionado solo con un tercio del total, habiendo en consecuencia dos tercios que quedan fuera de esta evalua-ción de calidad.

La visión de ciclo de vida permite comparar, asimismo, cuatro escenarios posibles de actuación: el edificio actual como si no se interviniera sobre él, su demolición y sus-titución por otro equivalente de obra nueva (que debe cumplir los estándares normativos actuales), la rehabilitación estándar o al uso y rehabilitación PdP. La contabilización de las emisiones de CO2 de cada fase y totales para cada escenario permite establecer que la

19. Plan de minimización y ges-tión de residuos en fase de obra. Ejemplos de recogida de residuos inertes a pie de tarea, almacena-miento de residuos especiales y separación selectiva de residuos reciclables, así como de descons-trucción, reciclaje y reutilización de áridos provenientes de hormi-gón.

20. Balance de emisiones de CO2 y repercusión de las distintas fa-ses del ciclo de vida, consideran-do una fase de uso de 50 años, de la propuesta de rehabilitación PdP y del edificio existente con rehabilitación convencional.

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Separación selectiva

Reciclaje efectivo

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opción de mayor ahorro, siempre teniendo en cuenta un uso de 50 años, es la rehabilitación bajo objetivos ambientales de reducción de impactos de un 50%, o PdP (Figura 22).

2.3.6. Ahorro de emisiones de CO2

Si la rehabilitación del edificio del Bloque 1 se lleva delante de acuerdo al cumplimiento de los objetivos del 50% o más de reducción de impactos ambientales (energía, agua, mate-riales, residuos de construcción y residuos de uso) se consiguen diversos ahorros de energía y, naturalmente, también de emisiones de CO2 (Figura 23). Algunos ahorros se consiguen durante la etapa de rehabilitación, por única vez, mientras que otros tienen lugar en el uso posterior del edificio, a lo largo de 50 años. Se consignan tanto los ahorros directos,

reflejados en la facturación energética del propio edificio (aunque expresados en ener-gía primaria) como los indirectos, derivados de un consumo de agua potable y una menor generación de residuos menores (Figura 23).

La aplicación de estrategias y acciones de mejora sobre todos los vectores ambientales permite alcanzar ahorros de energía y CO2 que superan el tradicional enfoque de la eficiencia energética en fase de uso.Si, como se ha dicho, la fase de uso representa aproximadamente un 60-70% de la energía o las emisiones de CO2 totales, hay otro 30-40% restante, representado por la gestión y el trans-porte del agua, la extracción y fabricación de materiales de construcción y la gestión y el transporte de los residuos de construcción, sobre el cual también es necesario actuar.

21. Desglose de emisiones de CO2 de las distintas fases y usos del ciclo de vida de la propuesta de rehabilitación, considerando una fase de uso de 50 años.

22. Comparación de emisiones de CO2 en un ciclo de vida de 50 años, para diferentes opciones de actuación posibles en el edi-ficio objeto de estudio.

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2.3.7. Evaluación económica estimativa

Se ha realizado una valoración económica es-timativa de las distintas medidas de la rehabi-litación planteada en el escenario PdP (Figura 24), con las siguientes observaciones:

El desarrollo del proyecto considerado •corresponde a un estado inicial y no a la definición técnica de un proyecto ejecutivo. Por tanto, no fue posible rea-lizar mediciones y presupuesto de obra conforme a proyecto sino una estimación de los costes que las distintas acciones a realizar supondrían. La valoración se basó en precios de refe-•rencia con ajustes de beneficio industrial, medios auxiliares de obra, estudios y planes de seguridad y salud, la gestión de residuos, y gastos generales.En los precios expuestos no están incluidas •las tasas, licencias y gastos administrativos o financieros.En energía se reflejan las partidas que se •deben exclusivamente a mejoras energé-ticas de las instalaciones (ej.: reemplazar una caldera por otra más eficiente) y parte de las partidas de rehabilitación de cons-trucción que se deben exclusivamente a mejoras energéticas (ej.: incorporar o aumentar aislamiento térmico, protección solar, etc.).

En materiales se reflejan las partidas que •corresponden a rehabilitación de sistemas de instalaciones y constructivos excepto cuando se deben total o parcialmente a una mejora energética (ej.: la diferencia entre un vidrio cámara básico y otro de altas prestaciones).En agua se reflejan las partidas que corres-•ponden a red de captación aguas de lluvia, sistema depuración de aguas grises, red de impulsión de agua regenerada, barreras hidráulicas sanitarias y grupo de bombeo para agua regenerada.En residuos se reflejan las partidas co-•rrespondientes a estudio y plan de mini-mización y gestión de residuos en fases de proyecto y obra respectivamente, de formación de personal, de gestión de residuos en obra y de transporte a plantas de tratamiento, de transferencia y ver-tederos. Se ha considerado que el coste puede compensarse completamente si se llegara a un acuerdo con Mac Insular y otros gestores de la construcción y derribo de Mallorca, en el sentido de disponer de precios más reducidos para material separado selectivamente (material pre-parado para reciclar, con baja densidad), tal como ocurre en otras Comunidades Autónomas.

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23. Ahorros de emisiones de CO2 conseguidos por la propuesta de rehabilitación respecto de la si-tuación existente (energía y agua) y de la manera habitual de reha-bilitar (materiales y residuos).

24. Costes estimativos de rehabi-litación, agrupados según las op-ciones de reducción de impacto ambiental en energía, materiales, agua y residuos.

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bIbLIOGRAFÍA

(1) Cuchí, A., Sagrera, A., López, F. y Wadel, G.: La qualitat ambiental als edificis, Departament de Medi Ambient i Habitatge de la Generalitat de Catalunya, Barcelona, 2009.

(2) Mañá, F. et al.: Parámetros de Sostenibilidad, Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña, Barcelona, 2003.

(3) Baker, N.: The Handbook of Sustainable Refurbishment. Non-Domestic Buildings. RIBA Publishing, Londres, 2009.

(4) Trama Tecnoambiental y Muntaner, O.: Informe final del Proyecto Piloto Español WP6 de SQUARE, Sistema de Garantía de Calidad para la mejora del ambiente interior y la eficiencia energética en la rehabilitación de viviendas multifamiliares [en línea]. Documento pdf. [Borås, Suecia]: SP Technical Research Institute of Sweden, abril de 2010 [citado el 25 de julio 2011]. Disponible en World Wide Web: www.iee-square.eu/InformationPublications/Reports/SQUARE_Pilot_projects_ES.pdf

(5) Prat Navarro, F. et al.: La experiencia de rehabilitación de viviendas en España bajo parámetros ambientales. Un estado del arte. [en línea]. Documento pdf. [Madrid, España]: Green Building Council, España, junio de 2010 [citado el 25 de julio 2011]. Disponible en World Wide Web: www.sb10mad.com/ponencias/archivos/area_b.htm

(6) Monterotti, C. et al.: Conclusiones sobre lo que pueden aportar unas herramientas de evaluación de la sostenibilidad ambiental ya existentes para un sello de calidad ambiental en la rehabilitación de los hoteles y viviendas de Playa de Palma. [en línea]. Documento pdf. [Madrid, España]: Green Building Council, España, junio de 2010 [citado el 25 de julio 2011]. Disponible en World Wide Web: www.sb10mad.com/ponencias/archivos/area_c.htm

(7) Rosselló-Batle, B., Moià, A., Cladera, T., Martínez, V.:” Energy use, CO2 emissions and waste throughout the life cycle of a sample of hotels in the Balearic Islands”. Energy and Buildings, nº 42 (2010), pp. 547-558. doi: 10.1016/j.enbuild.2009.10.024

(8) Wadel, G.: La sostenibilidad en la arquitectura industrializada. La construcción modular ligera aplicada a la vivienda. [en línea]. Documento pdf. [Barcelona, España]: Universidad Politécnica de Cataluña, noviembre de 2009 [citado el 25 de marzo 2010]. Disponible en World Wide Web: www.tesisenred.net/handle/10803/6136

(9) Sabaté J; et al.: Análisis de reducción de emisiones de CO2 en un conjunto de viviendas en Tossa de Mar. [en línea]. Documento pdf. [Barcelona, España]: Sabaté arquitectes Arquitectura i Sostenibilitat, junio de 2010 [citado el 15 de octubre de 2009]. Disponible en World Wide Web: www.saas.es/investigacion

3. CONCLUSIONES

El estudio de rehabilitación bajo objetivos ambientales del Bloque 1 de Can Pastilla, desarrollado a lo largo de casi un año, incluyó la reflexión de aspectos clave respecto del tra-bajo y sus resultados, de su posible extensión a otras actuaciones y de las barreras técnicas y económicas encontradas. En síntesis, puede decirse: -Teniendo en cuenta las limitaciones de información (no se dispuso de auditorías de edificio) y de las herramientas de libre disposición empleadas (los programas de simulación energética oficiales no tienen en cuenta aspectos bioclimáticos, por ejem-plo) la metodología empleada ha permitido desarrollar el trabajo con un nivel técnico adecuado, validándose en consecuencia.-En fase de estudio y en el edificio piloto fue posible cumplir los objetivos, esto es, reducir en al menos un 50% el consumo de energía, de agua y de materiales así como la genera-ción de residuos de construcción, de uso y de emisiones de de CO2 respecto del estado actual y de una rehabilitación estándar, den-

tro de en un ciclo de vida de 50 años.-Ha podido comprobarse que, tal como se suponía, rehabilitar bajo criterios estrictos de reducción de impactos ambientales supone un esfuerzo económico extra (al menos hasta que la economía de mercado comience a reflejar el coste del deterioro ambiental que la mayoría de los bienes y servicios lleva asocia-do, aunque oculto). La diferencia que surge de las estimaciones económicas realizadas para los modelos estándar y PdP de rehabi-litación sirve para tomar medida de cuánto costaría incorporar las externalidades del sector de la edificación a su propio ámbito, es decir asumir los impactos ambientales de los cuales deberá hacerse cargo el conjunto de la sociedad más tarde o más temprano. -El esfuerzo económico o de gestión de la administración podría orientarse a las accio-nes de impacto ambiental que actualmente carecen de ayudas económicas: reducción del consumo de agua potable, materiales de menor impacto ambiental, gestión para la reducción del consumo energético, gestión para la reducción de la generación de resi-duos de construcción y uso, entre otros.

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Fecha de recepción: 30-06-11 Fecha de aceptación: 10-08-11

Informes de la ConstrucciónVol. 63, EXTRA, 73-87 octubre 2011ISSN: 0020-0883eISSN: 1988-3234doi: 10.3989 / ic. 11.066

Una visión holística de la reducción del impacto ambiental en edificios del área del MediterráneoA holistic view of the reduced environmental impact

of buildings in Mediterranean Area

J. Sabaté (*), C. Peters (*)

(*) SaAS - Sabaté associats Arquitectura i Sostenibilitat / La Salle - Universitat Ramon Llull. Barcelona (España)Persona de contacto / Corresponding author: [email protected] (J. Sabaté)

RESUMEN

LIMA, Low Impact Mediterranean Architecture, es una iniciativa que pretende demostrar la viabilidad tecnológica y económica de reducir drásticamente el impacto ambiental de las edificaciones en países de climas cálidos, aplicable tanto a obra nueva como a rehabilitación, mejorando al mismo tiempo su confort y habitabilidad. La visión holística del impacto ambiental aquí presentada incluye no solo el consumo de energía en la fase de uso del edificio, sino también la energía incorporada en los materiales de construcción en todo el ciclo de vida del edificio así como el ciclo del agua y aspectos de salud y confort. La metodología de verificación se basa en la definición y análisis de un edificio colectivo representativo y la construcción de un prototipo, parte ficticia del edificio total, para su análisis y monitorización, tanto en condiciones estandarizadas, como reales de uso.

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Palabras clave: materiales de construcción de bajo impacto - energia incorporada - energia en fase de uso - monitorización de prototipo.

SUMMARY

LIMA, Low Impact Mediterranean Architecture, is an initiative that aims to demonstrate the techni-cal feasibility and economic viability of drastically reducing the environmental impact of buildings in countries with warm climates. The initiative is applicable to both new construction and torefur-bishment and leads to improvements in comfort and indoor quality. The holistic vision of the en-vironmental impact presented here contemplates notonly the energy consumed in use but also the energy and water used in the complete life cycle of the building, including the energy embodied in the materials, as well as aspects relating to health and comfort. The verification methodology is based on the definition and the analysis of atypical, reference, block of flats, the actual construction of a prototype representative of a substitution of one flat within this reference block,and the monitoring and analysis of this prototype in standard conditions and also when actually occupied.

Key words: low impact building materials - embo-died energy - energy in use - building prototype monitoring.

74 Informes de la Construcción, Vol. 63, EXTRA, 73-87, octubre 2011. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989 / ic. 11.066

1. INTRODUCCIÓN

Existe un amplio consenso en el mundo científico sobre la contribución de las acti-vidades humanas al cambio climático. Los cuatro informes presentados por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) (1), en los últimos veinte años, permi-ten contrastar los efectos antrópicos sobre el calentamiento global del planeta, y los riesgos que se derivan si no se modifican las condi-ciones del actual modelo de desarrollo. Una de las conclusiones más claras es la necesi-dad de reducir las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI) englobados bajo el índice CO2eq

1 a niveles anteriores a la época industrial. Stern, N. (2007) ha plan-teado la necesidad de que las medidas para reducir las emisiones de CO2eq se adopten e implementen en la presente década (2) con el objetivo de evitar una crisis económica y social sin precedentes.

La mejora de la eficiencia en el sector de la edificación resulta clave para la reducción global de emisiones de CO2eq. En estos mo-mentos se lo considera responsable del 40% del consumo final de energía de la UE, con una tendencia a incrementarse en los próxi-mos años (3). Del mismo modo este sector necesita incorporar estrategias de mitigación, que permitan mantener la habitabilidad de los edificios una vez se produzcan los efectos del cambio climático, especialmente el incre-mento generalizado de las temperaturas,con episodios de olas de calor, y la reducción de los recursos hídricos.

En los últimos años en el ámbito de la UE se ha desarrollado un esfuerzo encaminado a la reducción del impacto ambiental de los edificios, que se ha traducido en la reduc-ción del consumo energético de las nuevas edificaciones, y en menor medida en la reha-bilitación energética. Pero en cualquier caso esta reducción se ha limitado a los consumos durante la vida útil de los edificios sin referirse a la energía necesaria para su construcción y mantenimiento, la denominada energía incorporada.

A modo de ejemplo el Plan Nacional de Asignaciones de Derechos de Emisión 2008-2012 del Gobierno español, atribuye a los sectores domestico y terciario el 20% y el 8% respectivamente, de los consumos finales de energía, que representan algo más del 30% de emisiones. Las emisiones debidas a la fabricación de los materiales como el acero, el cemento, la cerámica o el vidrio, disponen de asignaciones específicas en el mismo do-cumento, de modo que no quedan reflejadas en el sector de la edificación.

El esfuerzo de reducción de consumos ha es-tado liderado por los países más desarrollados, situados básicamente en el hemisferio norte, y especialmente por los países del norte y centro de Europa, y sólo en fechas más recientes por los EEUU. Esta circunstancia explicaría la ra-zón por la que las tecnologías de mejora de la eficiencia de las edificaciones se han centrado en la reducción de consumos debidos a la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria (ACS), en la mejora de los sistemas de iluminación y en la producción de calor y electricidad a través de fuentes renovables, y no han abordado con la misma intensidad el desarrollo de las tecnologías adecuadas para los países templados y cálidos, en los cuales a los problemas anteriormente citados, se superponen problemas específicos como el consumo debido a la refrigeración estival o la reducción del consumo de agua para hacer frente a la reducción del régimen hídrico.

En el caso de la región mediterránea, el IPCC (4) prevé una disminución de las precipitacio-nes que puede alcanzar el 20% para finales del siglo, con un notable incremento de los periodos de calor extremo.

Por otra parte cabe señalar que para lograr una reducción neta de emisiones de CO2eq no basta con la mejora de las nuevas edificacio-nes, sino que los esfuerzos más importantes deberán de aplicarse en la rehabilitación energética de los edificios existentes. La De-cisión 406/2009/CE del Parlamento y Consejo Europeo fija la intensidad de reducción de emisiones de CO2eq para el año 2020 respecto a 2005, para cada país, siendo para España del 10%. Para alcanzar este objetivo deberá de incrementarse la tasa de rehabilitación anual hasta el 2,5%, (más de 300.000 vi-viendas anuales) con una reducción media del consumo de energía consumida debida al uso (no sólo de calefacción) posterior a la rehabilitación superior al 45%.

En los próximos años será necesario desa-rrollar una estrategia viable de reducción del impacto de las edificaciones que incluya el ciclo de vida de los edificios, considere la situación específica de los países cálidos, e incluya como prioridad la rehabilitación energética y ambiental.

2. LIMA, LOw IMPACT MEDITERRANEAN ARCHITECTURE-OBJETIVOS

El proyecto LIMA se presentó en la feria de Contrumat 2009, en Barcelona, bajo el epígrafe de “Esto no es una casa… es una he-rramienta para transformar el futuro”. Se trata de una iniciativa que pretende mostrar la via-bilidad tecnológica y económica de reducir drásticamente el impacto de las edificaciones residenciales del área del Mediterráneo, y por

1 Para poder utilizar un solo deno-minador para medir el conjunto de los GEI, se utiliza el termino CO2eq que adapta el potencial de efecto de otros gases (metano, oxido de nitrogeno, HFCs, etc.) al potencial del CO2

J. Sabaté, C. Peters


extensión de los países de climas templados similares, y verificar mediante ensayos em-píricos su funcionamiento.

La iniciativa ha sido posible gracias a la parti-cipación de casi cuarenta empresas del sector de la construcción, pertenecientes a diversos países de la Unión Europea, que han apostado por un trabajo de investigación e innovación en los métodos de construcción. Este proyecto ha contado también con el soporte del Depar-tament de Territori i Sostenibilidad de la Ge-neralitat de Catalunya, y el apoyo financiero de la Obra Social de la Caixa de Pensions de Barcelona. Así mismo ha obtenido el premio de Medioambiente de la Generalitat de Ca-talunya 2009, y el Premio Agenda 21, 2010, del Ayuntamiento de Barcelona.

El proyecto plantea el desarrollo de un es-tándar de edificación, que tienda al cierre de los ciclos naturales de la materia, el agua y la energía, y que incorpore medidas para incrementar la salud y el confort de sus usuarios, estos dos conceptos agrupados bajo el termino de biohabitabilidad. Este sistema debería de ser adecuado para la construcción y rehabilitación de viviendas, tanto privadas como en régimen de protección pública, y por extensión de equipamientos como escue-las y otros de características similares.

Los cuatro ámbitos de actuación son:

Materia. Análisis del Ciclo de Vida com-1. pleto del edificio (con evaluación de indicadores de energia incorporada [PEI], emisiones de CO2eq [GWP] y lluvia ácida [AP]) y uso de materiales renovables (bios-fera), reciclados i reciclables.Energia. Análisis de los consumos de ener-2. gia en fase de uso (calefacción, refrigera-ción, ACS, iluminación, electrodomésticos y equipos) y producción a partir de fuentes renovables. Emisiones totales de CO2eqde-bidas al uso y la construcción.Agua. Análisis del ciclo del agua: reduc-3. ción de consumo, captación de aguas de lluvia, reciclaje de aguas grises y negras.Biohabitabilidad: Confort interior, campos 4. eléctricos y electromagnéticos, calidad del aire, compuestos orgánicos volátiles [COV] y radioactividad natural.

En cada uno de estos campos los objetivos se centran en la definición de indicadores y estándares alcanzables, así como en la ob-tención de ratios fiables de coste-beneficio de cada acción de mejora mediante una visión holística del ciclo de vida del edificio.

3. METODOLOGÍA DEL ESTUDIO

Para lograr estos objetivos LIMA ha definido un modelo teórico, que ha sido analizado

con detalle, para posteriormente construir un prototipo que esta siendo sometido a un exhaustivo ensayo. El estudio se desarrolla en las siguientes fases:

Definición de un modelo de edificación 1. de carácter residencial [que denominamos LIMA 12] que pueda considerarse signifi-cativo de las edificaciones residenciales en el área de estudio, y establecimiento una línea de base correspondiente al mismo edificio realizado con sistemas constructi-vos, de instalaciones convencionales.Evaluación de los impactos durante todo el 2. ciclo de vida de los cuatro ámbitos enun-ciados: materia, energía, agua y aspectos asociados a la biohabitabilidad.Definición y construcción de un prototipo 3. experimental para comprobar de modo empírico los resultados analíticos de la fase anterior.Preparación del proceso de monitoriza-4. ción y toma de datos.Comprobación experimental de los 5. resultados obtenidos en la fase de aná-lisis a través de la monitorización de los indicadores de energía y agua, en dos situaciones:

monitorización del prototipo en con-a. diciones estándar, obtenidas mediante la incorporación de cargas reales equivalentes a las del uso del edificio y monitorizadas en situaciones de verano e invierno, en un emplazamiento pro-visional en la Escuela de Arquitectura e Ingeniería de La Salle, Universidad Ramon Llull, Barcelonamonitorización del prototipo en con-b. diciones reales de uso, en su emplaza-miento definitivo, en un lugar cercano a Barcelona

Las fases 1, 2 y 3 se completaron durante 2008 y 2009, y la fase 4 en 2010. La fase 5-a que incluye la recogida y el análisis de datos de la experimentación relativos al ciclo de energía y agua se desarrollará durante 2011 y 2012. La fase 5-b, con mediciones expe-rimentales referentes a biohabitabilidad y la aplicación de distintas tecnologías de inercia térmica estacional, ciclo de agua y cubiertas vegetales en base a un uso real de la vivienda está prevista que se inicie a finales de 2012 y finalice en 2014.

Para definir el modelo de análisis se tomó como referente una promoción de 60 vivien-das, en régimen de protección oficial (VPO) en Tossa de Mar, proyectadas por el estudio de arquitectura Sabaté associats (SaAS) para el Instituto Catalán del Suelo (INCASOL). Se trata de un proyecto de viviendas de bajo impacto, en el que se logra una reducción de emisiones de CO2eq superiores al 45%, y que

Una visión holística de la reducción del impacto ambiental en edificios del área del Mediterráneo

A holistic view of the reduced environmental impact of buildings in Mediterranean Area


había servido anteriormente como referencia para una investigación sobre las emisiones de CO2eq producidas a lo largo de un ciclo de vida de 50 años (5). Por estas razones se disponía de datos analizados, tanto del proyecto realizado como de la línea base, definida por un edificio de referencia que cumpliera estrictamente CTE.

A partir de este proyecto se creó un edificio teórico, con una geometría más simple, y se mejoraron sus características constructivas para alcanzar los objetivos de reducción de

1. Esquema de trabajo de LIMA.

1

El prototipo reproduce una parte (ficticia) del edificio total: la zona de día de una vivienda situada en el extremo del bloque, que dispo-ne al mismo tiempo de cubierta y plano de contacto con el terreno. Este edificio prototipo se simuló en las mismas condiciones y con idéntico programa, y una vez obtenidos los resultados estos se compararon con los del edificio LIMA 12. La relación entre los dos datos permitió establecer una corresponden-cia escalar que permitirá traspasar datos y resultados de uno a otro modelo. El esquema de trabajo sigue el siguiente gráfico:

impacto. Este nuevo edificio, denominado LIMA 12, fue el que se analizó a lo largo de todo el proceso de elaboración del estudio y cuyos datos finales se presentan en este artículo.

Una vez definido el proyecto del modelo LIMA 12 y obtenidos los datos teóricos, se diseño y construyó un prototipo para verifi-car en condiciones reales el cumplimiento de algunos de los datos obtenidos mediante simulación.

En la primera fase (5-a) se comprobará la de-manda y consumo energético en fase de uso, el funcionamiento de la envolvente térmica y de los sistemas técnicos de climatización. En la segunda (5-b) se analizaran, además, el ciclo completo del agua, los sistemas de inercia estacional y algunos datos referentes a la biohabitabilidad, como campos eléctricos y electromagnéticos, y COV.

4. DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL EDIFICIO LIMA

4.1. Tipologia edificatoria

El edificio estudiado es un pequeño bloque de 12 viviendas desarrolladas en cuatro plantas, con una superficie útil (Su) de 75,41 m2 por vivienda. Para la orientación se tomó la mis-ma que en el proyecto de Tossa de Mar, con fachadas principales a SE i NO. El porcentaje de aperturas respecto fachada opaca es de 18,65%, que se considera una fracción razo-nable para garantizar el confort y fomentar el ahorro energético. El edificio cumple tanto el CTE, como la normativa de habitabilidad de Cataluña, más exigente en lo que se refiere a dimensiones mínimas y accesibilidad que los estándares medios.

Desde el punto de vista del programa y su-perfície, LIMA 12 representa una tipologia



media, ya que en Cataluña de los 2,3 millo-nes de viviendas existentes (2001) un 45% se situaba en el rango de superficies de 60 y 89 m2 superficie útil. Tipológicamente presenta algunas singularidades con respecto de las edificaciones habituales como son la elimi-nación de la planta sótano y el acceso por pasarela exterior.

La eliminación de la planta sótano dedicada a aparcamiento, presente en el proyecto original de Tossa de Mar, es una de las recomendaciones del estudio citado sobre reducción de emisiones de CO2eq en vivienda pública, debido al importante impacto am-biental que implica la utilización intensiva de hormigón armado. Se propone sustituir en las zonas de nueva construcción, el tradicional aparcamiento bajo las viviendas por edificios específicos en altura, que incluyan además otros equipamientos de escala de barrio. Esta propuesta se basa en experiencias similares desarrolladas en países del centro y norte de Europa.

El acceso a través de pasarelas exteriores, si bien es poco habitual en nuestro país, cons-tituye una buena solución en tanto que limita el número de núcleos verticales de acceso y la superficie construida, y es la utilizada en el proyecto de Tossa de Mar.

La definición de los materiales y sistemas constructivos, así como las estrategias res-pecto de la energía, con sistemas pasivos o activos, se desarrollaron de modo interactivo con los resultados de los análisis. Se definie-ron los sistemas constructivos atendiendo tanto a los impactos debidos a la fabricación a lo largo de su ciclo de vida, como de la eficiencia energética durante la fase de uso, y las condiciones respecto de la salud y confort de los usuarios. Las instalaciones se definie-ron también en base a factores de eficiencia (COP), salud y confort.

4.2. Sistemas constructivos

Las fachadas están formadas por paneles de madera contralaminada de 78 mm de abeto (con 0,4 Kg/m2 de adhesivo de po-liuretano [PUR]), revestimiento interior de placas de celulosa-yeso de 12,7 mm sobre rastreles de madera y acabado con pintura mineral de sol-silicato. El aislamiento se situa en el exterior y está formado por pa-neles de 120 mm de fibras de madera (4% de PUR), lámina semipermeable de poli-propileno (PP), cámara de aire de 40 mm, y acabado exterior de lamas de alerce de 19 mm, con tratamiento de aceites natu-rales. (U = 0,26 W/m2 · K).

Las carpinterías disponen de marcos de madera laminada de alerce y acristalamien-

2. Planta edificio LIMA 12.

3. Sección edificio LIMA 12.

2

3

to 6/15/6, con capa bajo emisiva en la cara 2 y argón 90% en la cámara (U=1,1 W/m2·K; factor solar g = 0,48). (U global =1,4 W/m2 · K).

Las protecciones solares son de lamas exte-riores de aluminio apilables y orientables, con doble obertura en la parte superior para transportar la luz solar al interior, accionadas automáticamente según posición solar y luminosidad.

Las cubiertas vegetales extensivas, tienen una plantación de Sedum, sobre 80 mm de compost, placa de drenaje y retención de agua (24 lts/m2) y láminas filtrantes de PP-PE, e impermeabilización de EPDM. La estructura es de paneles de madera contrala-minada de abeto, de 117 mm (0,8 Kg/m2 de PUR), y dispone de un aislamiento superior de paneles de 120 mm de fibra de madera (4% de PUR) y barrera de vapor de difusión variable de polipropileno (PP). El acabado interior se realiza con placas de celulosa-yeso de 12,7 mm sobre rastreles de madera y acabado con pintura mineral de sol-silicato. (U = 0,25 W/m2 · K)

El forjado inferior es de paneles de made-ra contralaminada de abeto, de 117 mm (0,8 Kg/m2 de PUR), con aislamiento de 100 mm de fibras de madera (4% de PUR) con parquet de tarima de bambú de 15 mm. (U = 0,36 W/m2 · K)




Los forjados intermedios son de paneles de madera contralaminada de abeto, de 125 mm, (0,9 Kg/m2 de PUR), aislamiento superior de 30 mm de fibras de madera (4% de PUR) y 60 mm de balasto (para incre-mentar inercia térmica y mejorar aislamiento acústico) y fieltro (PP) inferior y superior. El pavimento es de tarima de bambú de 15 mm. En la cara inferior se dispone un aislamiento de celulosa de 40 mm, con revestimiento de placas de celulosa-yeso de 12,7 mm, sobre rastreles de madera, y acabado con pintura mineral de sol-silicato.

5. ANÁLISIS DE LOS IMPACTOS - MATERIA

5.1. Descripción de las estrategias de reducción de impacto ambiental

Para evaluar el impacto de los materiales y procesos constructivos del edificio se realizó un análisis de ciclo de vida (ACV) del mis-mo, que incluía la construcción (extracción, manufactura de los materiales, transporte y puesta en obra), las reposiciones durante la vida útil, y los procesos de reciclaje y valo-ración una vez concluida esta. Este ACV se limitó a tres indicadores: energía incorporada (PEI), emisiones de CO2eq (GWP) y lluvia ácida (AP), con especial atención a los dos primeros debido a su incidencia en el cambio climático.

La realización de ACV resulta aún poco habitual en el sector de la edificación. La reciente publicación del informe Cambio Global España 2020/50 resume en palabras claras la situación actual en este ámbito (6): “A pesar del desconocimiento que existen sobre este impacto, y de la necesidad de producir información y ponerla al alcance de los agentes del sector, se trata de una línea de trabajo donde se puede lograr grandes adelantos, justamente porque no ha sido nunca identificada como un impacto clave de la edificación”.

Sabaté, J., et al. (5) muestran como las emi-siones de CO2eq debidas a la fabricación de los materiales de construcción, pueden llegar a representar entre el 30 y el 45% de toda la energía consumida por un edificio en su ciclo de vida. Como materiales de mayor impacto ambiental se identifican los metales, el cemento y la cerámica. En el caso del hor-migón armado las emisiones de CO2eq llegan a alcanzar cerca del 50% del total de emisiones debidas a la fabricación de materiales.

Los resultados de este estudio divergen de análisis de ciclo de vida de los edificios, como los presentados por Winther y Hestnes (7) en los que en ninguno de los edificios estudiados la energía incorporada es superior al 10% de la energía global. En un estudio comparativo posterior de sesenta edificios, mayoritariamen-te residenciales y todos de países nórdicos (a excepción de seis casos de Australia y Nueva Zelanda y tres de Estados Unidos donde la climatología queda indefinida), Sartori, I. y Hestnes, A.G. (8) identifican una fracción de energía incorporada entre 2 y 38% para edifi-cios convencionales y 9 a 46% para edificios de bajo consumo energético, más cercano a los resultados del estudio de Tossa de Mar.

Feist, W. fundador del Instituto Passivhaus, muestra una fracción de energía incorporada

4. Sección constructiva.

4



muy reducida en edificios convencionales, pero detecta un importante aumento de esta fracción hacia el consumo global de energía en edificios construidos en estándar Passiv-haus, con fracciones de hasta un 32% (9). Este aumento se debe principalmente a la radical reducción de la energía necesaria para la fase de uso del edificio (condición estándar Passivhaus: demanda de calefacción inferior a 15 kWenergia útil/m2 · año y consumo global para calefacción, refrigeración, ACS e iluminación inferior a 120 kWenergia primàriai/m2 · año).

Las diferencias en estos estudios pueden ser debidas a distintos factores. Por una parte todos los ejemplos estudiados a excepción de Tossa de Mar se encuentran en regiones frías, en las que la energía necesaria para la calefacción puede fácilmente triplicar o cuadriplicar su equivalente en las regiones mediterráneas. Por otra parte los modelos constructivos españoles, en especial tras la aprobación del CTE y la reglamentación del hormigón armado (EHE), apuestan por el uso intensivo del hormigón con importantes cuantías de cemento para garantizar la du-rabilidad, muy superior a las exigencias en otros países de estudio, hecho que incide en el incremento de la energía incorporada.

Para reducir el impacto debido a los materia-les se analizaron diversas opciones: utilizar materiales de baja energía incorporada y bajo impacto medioambiental, utilizar materiales reciclados y/o fácilmente reci-clables o utilizar materiales procedentes de la biosfera. La última opción presenta una ventaja adicional respecto a las primeras ya que además de requerir poca energía para su transformación, representa el secuestro de CO2eq absorbido durante el crecimiento del vegetal y que permanece fijado tanto en la madera comercializable como en sus raíces que se integran al suelo.

Existen algunas controversias sobre la con-sideración de la construcción en madera como sumidero de carbono. La opción que toma este trabajo es la de considerar que la

utilización de la madera en la construcción, siempre que su duración supere el ciclo natural de crecimiento de la especie y la ma-dera proceda de una explotación sostenible, constituye un claro secuestro de las emisiones de CO2eq realizadas por el árbol en su creci-miento, y que en el caso de no ser utilizado retornarían al ciclo natural del carbono, ya sea por la quema accidental (convertidos en CO2) ya por su pudrición al finalizar su vida (convertidos en metano).

En la elección del uso de materiales vegeta-les se tuvo en consideración las conclusio-nes del estudio de Sabaté, J. et al. (10) sobre las emisiones de CO2eqa partir de diversos sistemas constructivos y de instalaciones, desde los más convencionales a los más eficientes en el uso de los recursos. Según este estudio la construcción con materiales renovables de la biosfera permite alcanzar reducciones del 90% en las emisiones de CO2eq debidas a la energía incorporada, que pasaban de los 55 Kg de CO2eq / m2

su · año de un edificio construido con sistemas an-teriores al CTE (2005) hasta 5,5 Kg de CO2eq / m2

su · año de una vivienda de “factor 10”. La reducción más significativa se alcanzaba mediante la sustitución del sistema estructu-ral de hormigón armado por una estructura de madera.

El uso de la madera como material estructural y de construcción tiene pocos precedentes en el Mediterráneo, una región en la que tradi-cionalmente ha imperado una construcción con materiales minerales. Históricamente la madera se reservó a las estructuras flexiona-das, que no pueden resolverse con materiales pétreos, como los techos y cubiertas. La introducción del hormigón armado como material estructural, a comienzos del s. xx, desplazó completamente el uso de la ma-dera en el ámbito de las estructuras. Sólo en ciertas regiones de Turquía, incluida su capital Estambul, existen edificaciones tradicionales enteramente construidas con madera, similares a las de las regiones más septentrionales.

5

5. Emisiones de CO2 incorporadas a los materiales y debidas a la fase de uso del edificio, ejemplo residencial para un proyecto que cumple el CTE y un proyecto mejorado.




La tecnología actual de industrialización de la madera, junto con sus ventajas ambientales, pueden facilitar una nueva concepción de la madera en la construcción en climas cálidos. Los nuevos modelos de prefabricación en ma-dera a base de grandes paneles de entramado ligero o madera contralaminada, realizados a partir de sistemas de corte numérico, per-miten realizar edificios a medida al mismo coste que series completas. Las características estructurales de la madera, que resiste esfuer-zos de compresión y tracción, su bajo peso y la facilidad de unión y montaje, así como los valores ambientales en cuanto a reducción de energía incorporada y emisiones de CO2eq le otorgan una gran competitividad en la cons-trucción contemporánea capaz de desplazar un material como el hormigón armado, que pese a su corta historia de algo más de un siglo, se ha transformado en el estándar indis-cutible de la construcción moderna, aunque como se dijo anteriormente a costa de un gran impacto ambiental.

Yates, M. et al. (11) muestran que con un ade-cuado diseño constructivo y estructural, las construcciones de muros y techos de madera contralaminada pueden resolver satisfacto-riamente edificios de 6 a 10 pisos de altura, contra todos los perjuicios como una falta de resistencia al fuego, contra movimientos térmicos y una reducida durabilidad.

5.2. Metodología de cálculo y procedencia de los datos

La decisión sobre los materiales y sistemas constructivos del edificio modelo se tomó después de analizar un número considerable de opciones, en las que se analizaron los tres

impactos antes mencionados: energía incor-porada, emisiones de CO2eq y acidificación. El modelo de análisis se basó en la descomposi-ción de sistemas completos, como fachadas o cubiertas, en las distintas capas que lo conforman, las cuales a su vez se refirieron a unidades de materiales de los cuales pudiése-mos disponer de datos ambientales. Para cada material y cada capa se definieron caracterís-ticas físicas (grueso, densidad), higrométricas (conductividad, difusividad, calor específico), durabilidad (número de renovaciones en 50 años), transporte (distancia y emisiones de CO2eq debidas al transporte), datos ambien-tales (PEI, GWP, AP), y económicas (coste unitario). Con estos datos de entrada se calculó peso del elemento completo (Kg), transmitancia térmica (W/m2K), PEI (MJ/m2), GWP (Kg CO2eq/m2), AP (Kg SO2eq/m2) y coste global (EUR/m2).

Estos datos sobre cada sistema constructivo se agregaron en función de las mediciones del proyecto, de modo similar a como se analizan los costes económicos totales.

Debido a la enorme complejidad del cálculo de ACV de los sistemas de instalaciones los datos referidos a estas partidas se han estima-do de acuerdo a modelos agregados. No se han tenido en cuenta los impactos relaciona-dos a la construcción misma, como la energia consumida por la maquinaria, aunque sí toda la relacionada con el transporte y el número de reposiciones en los 50 años de vida útil considerada.

Tal como se ha planteado, de todos los datos del ACV se analizan solamente los referidos a PEI, GWP y AP, ya que se trata de los indi-

6

6. Emisiones de CO2eq y costos de diferentes modelos de construcción, Sabaté, J.

Iluminación



Tabla 1Transmitancia térmicas de LIMA y exigencias del CTE,

por situación y altitud sobre nivel del mar (m/snm)

LIMA CTE, zona B CTE, zona C CTE, zona D CTE, zona E

Barcelona m/snm - 1-400 401-800 >801

Girona m/snm - - 143-742 >743

Lleida m/snm - - 131-530 >531

Tarragona m/snm 1-200 201-600 601-1000 >1000

fachadas W/m2·K 0,26 0,82 0,73 0,66 0,57

cubierta W/m2·K 0,25 0,45 0,41 0,38 0,35

solera W/m2·K 0,36 0,52 0,50 0,49 0,48

coberturas W/m2·K 1,40 2,70-5,70 2,20-4.40 1,90-3,50 1,90-3,10

cadores de impacto ambiental más elevado y de uso más universal. La fuente de estos valores, referidos generalmente al peso del material (/kg), a la superficie (/m2) o al volu-men (m3) de producto, se han tomado de la base de datos del Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research (EMPA). Estos datos han sido complementados con otros procedentes del Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña (ITeC) y de los libros de Hegger, M. et al (12) y Waltjen, T (13). Los datos económicos provienen ma-yoritariamente de la base BEDEC del ITeC y de datos directos de mercado aportados por las empresas suministradoras e instaladoras del sector.

Si comparamos los resultados de los cálculos de emisiones de CO2eq correspondientes a la fabricación y puesta en obra de los materiales con los de Tossa de Mar, obtendremos:

Tossa de MarLIMA

CTE proyecto KgCO2eq /m2·SU 1.428,72 1.028,42 –46,05 KgCO2eq /m2·SC 733,85 528,24 –38,10 KgCO2eq /m2·SU· año 28,57 20,57 –0,77 KgCO2eq /m2·SC·año 14,68 10,56 –0,63

6. ANÁLISIS DE LOS IMPACTOS - ENERGIA

La energía incorporada y las emisiones de CO2eq correspondientes se han incluido en el análisis de la MATERIA. En este apartado se trata la energía consumida durante el uso del edificio:

Climatización: calefacción, refrigeración 1. y ventilación.Producción de agua caliente sanitaria 2. (ACS).Alumbrado.3. Electrodomésticos.4. Cocción.5.

En un edificio de viviendas la mayor parte de la energía consumida en la fase de usos se utiliza para conseguir las condiciones de confort térmico (y en ocasiones higrotérmi-co) establecidas, denominadas condiciones de consigna. Para reducir este consumo es necesario actuar sobre tres aspectos, por este orden: reducir la demanda energética, me-jorar el rendimiento de los equipos térmicos y garantizar los medios para un adecuado control. Una vez obtenida una reducción significativa del consumo, y para satisfacer la demanda restante de energía, daremos prioridad al uso de energías renovables (solar, eólica, biomasa, etc.) ya sea de forma indi-vidual o de forma colectiva a traves de redes de calor y frio urbanas.

6.1. Descripción de las estrategias de reducción de demanda energética en el proyecto LIMA

6.1.2. Mejora del envolvente

Algunos de los factores para obtener mejoras en el comportamiento del envolvente son: incrementar el aislamiento térmico, utilizar de manera eficiente la inercia térmica, ges-tionar correctamente ganancias por radiación (exposición y protección solar) y limitar las infiltraciones no deseadas.

La reducción de la transmitancia térmica U (W/m2 · K) de los distintos cerramientos y la eliminación de los puentes térmicos es la es-trategia más rentable para reducir la demanda energética de un edificio. En las zonas cálidas como el Mediterráneo esta estrategia es útil tanto para invierno como para verano, aun-que en este último caso debe de ser analizada conjuntamente con estrategias de ventilación e inercia térmica.

La siguiente tabla muestra los valores de transmitancia térmica adoptados en LIMA respecto de las exigencias del CTE:

Tradicionalmente en los países cálidos se ha utilizado la inercia térmica del edificio (cons-trucciones masivas con materiales minerales) para combatir el sobrecalentamiento de vera-no, de gran eficàcia en zonas de climatologia continental, con grandes saltos térmicos día / noche. Por oposición la falta de masa ha sido una crítica habitual a la construcción en madera en estos mismos países.

LIMA incorpora inercia térmica en el exterior en la cubierta, la zona más expuesta al sol. La cubierta ajardinada extensiva, con 8 cm de compost y 24 lts/m2 de capacidad de reten-ción de agua, actua como una pantalla contra el sobrecalentamiento, que se complementa con el efecto producido por la evapotranspi-ración de las plantas. La retención del agua




se efectua sin contacto con el compost ni con las láminas de drenaje, reduciendo la evaporación en periodos de calor.

El control de la radiación solar directa per-mite evitar el sobrecalentamiento en verano, pero también garantizar la aportación solar en los periodos fríos. Para ello existen dos opciones: utilizar protecciones fijas hori-zontales en fachadas orientadas entre SE i SO (aprovechando la variación del ángulo solar), o instalar sistemas móviles con una adecuada regulación.

En el prototipo LIMA las oberturas disponen de protecciones solares exteriores formadas por lamas orientables y apilables de aluminio, accionadas automáticamente según el régi-men de verano-invierno, la posición solar y la luminosidad exterior, que proporcionan una óptima protección en verano y permiten la captación en invierno. Un sistema de modifi-cación del ángulo de orientación, en el tercio superior de las lamas, permite el transporte de la luz natural al interior del edificio evitando al mismo tiempo el sobrecalentamiento.

Las partes opacas de las fachadas incorporan una última hoja muy ventilada y aislante (ma-dera de alerce) que actua como umbráculo del edificio. El flujo de aire que circula entre esta hoja y la cara exterior del aislamiento facilita la evacuación del calor producido por la radiación solar y permite mantener la tem-peratura de la cara exterior del aislamiento en un orden de magnitud similar a la del aire exterior en zonas no expuestas al sol.

Finalmente el cerramiento garantiza un grado elevado de estanqueidad al aire, para evitar las perdidas o ganancias por infiltraciones no controladas. Por eso el envolvente del edificio dispone de una lámina impermeable al aire y al agua, pero permeable al vapor de agua, así como un completo sistema de sellado de todas las juntas constructivas. Las carpinterías disponen de doble junta de estanqueidad de goma.

La estanqueidad se mide mediante un ensayo denominado blower-door, en el que se aplica una presión positiva o negativa de 50Pa en el interior del edificio respecto del aire exterior. La caída de esta diferencia de presión per-mite evaluar las infiltraciones debidas a los cerramientos. El estándar Passivhaus pide un ratio de infiltraciones2 inferior a 0,6 h-1 a esta presión. Obtener este nivel de estanqueidad implica renunciar a algunas opciones, como el disponer de ventanales correderos, que resultan menos justificadas en países cálidos en los que la relación interior-exterior es importante.

Ford, B. et al. (14) proponen en el marco del proyecto europeo Passive-on, que busca una adaptación del estándar Passivhaus a climas europeos templados, reducir esta exigencia a ratios de 1,0 h–1 en climatolo-gías donde la temperatura exterior de diseño sea superior a 0 º C , ya que sería suficiente para cumplir las exigencias de demandas máximas de calefacción establecidas por el estándar. Peper, S. (15) ha estudiado la importancia de la estanqueidad al aire, problemas, soluciones y su durabilidad en edificios Passivhaus en una gran cantidad de ejemplos de edificios construidos en ese estándar.

6.1.2. Ventilación

Todo edificio requiere de una mínima venti-lación, ya sea para garantizar la calidad del aire interior, evacuar el exceso de humedad debida a actividades en cocina o baño, o diluir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) de materiales y mobiliario. En edificios con un buen nivel de aislamiento térmico la ventilación representa la mayor fuente de pérdidas (o ganancias) de calor, y por tanto de consumo energético. Cuando esta ventilación se realiza sin un pre trata-miento del aire es también una notable fuente de disconfort.

Para garantizar la calidad del aire adecuada al uso y reducir las perdidas (o ganancias) debidas a esta renovación, LIMA incorpora una ventilación mecánica con recuperación de calor, que se acciona en función de la ocupación. El mecanismo de regulación garantiza una mínima renovación de 0,2 h–1, en situación de no ocupación, de hasta 1h–1

en régimen de ocupación y de hasta 4h–1 en posición de enfriamiento por free-cooling. El aire interior se extrae de los espacios más contaminados, cocina y baño, y a través de un recuperador entálpico, en el que éste cede el calor (en régimen de invierno) al aire de renovación, se expulsa al exterior. Los rangos de recuperación comprobados son notables, en régimen de invierno con temperaturas exteriores de 6ºC e interiores de 20ºC, se logran ingresos de aire a 18ºC sin necesidad de aportaciones adicionales de calor. El principal problema para el clima mediterráneo es el periodo de amortización de los equipos, ya que durante una parte considerable del año no es necesario su uso.

6.1.3. Climatización (calefacción y refrigeración)

La aportación de calor y frío al espacio interior se efectúa por un sistema radiante dispuesto en el falso techo. Este sistema

2 h-1 = ratio de renovación en volú-menes / hora.



permite trabajar con rangos de temperatura del agua más bajos (templados en invierno y menos fríos en verano) que permiten utilizar un porcentaje mayor de fuentes renovables e incrementan el rendimiento de los equipos de producción. Además, superficies radiantes permiten aumentar el rango de temperaturas de confort del aire del espacio, ya que la temperatura percibida del cuerpo humano es influenciada por partes iguales por la temperatura del aire y por las temperaturas de las superficies con las cuales intercambia radiación.

El proyecto LIMA no se centra en la efi-ciencia de los modelos de producción de calor i frío, que disponen ya de estudios exhaustivos, sino que su objetivo central es la reducción de la demanda. Por ello el modelo se ha desarrollado en base a sistemas de alto rendimiento, como los ba-sados en redes urbanas de frío y calor, con plantas de cogeneración o trigeneración, biomasa o bombas de calor agua-agua con intercambio en masas de agua naturales (mar o ríos) o en sistemas geotérmicos de baja entalpia. El ahorro de emisiones de CO2eq para estos sistemas en comparación con sistemas convencionales descentra-lizados es significante – dependiendo de la tecnología utilizada y la fracción de incorporación de energías renovables, a parte de una serie de otras ventajas como la seguridad de servicio, de mantenimiento centralizado, etc.

6.2. Simulación energética

La simulación energética para la determi-nación de la demanda energética para ca-lefacción, refrigeración y ventilación se ha efectuado con el programa THERMPLAN, de la consultora Doppelintegral GmbH, expertos asociados al Centro de Investiga-ción Aplicada en Tecnologías energéticas sostenibles (zafh.net) de la Universidad de Stuttgart, Alemania.

Para el cálculo de la demanda se ha conside-rado una ocupación de 3 personas, con una aportación de calor sensible de 50W por per-sona en estado de reposo y de 70W en estado de actividad ligera (16). Como cargas internas debidas a cocina, horno eléctrico y electrodo-mésticos se ha utilizado principalmente los va-lores del programa de cálculo PHPP (Passivhaus Projektierungspaket) del Instituto Passivhaus, que detalla su distribución a los horarios de uso, diferenciado entre días laborales y fines de semana, así como datos de consumos obtenidos directamente de los fabricantes.

En la simulación energética se ha partido de un ratio de renovación de aire de ventilación forzada de 0,4h–1 en régimen de calefacción y 0,52h–1 en régimen de refrigeración, más un ra-tio adicional de 0,2h–1 debido a infiltraciones.

Las condiciones de consigna, ocupación, carga interna y ventilación se indican en la siguiente tabla:

Tabla 3Régimen de verano, condiciones de consigna, ocupación, cargas internas y ventilación

lunes a viernes h 00:00 - 06:00 06:00 - 09:00 09:00 - 18:00 18:00 - 22:00 22:00 - 24:00consigna ºC 26 26 32 26 26ocupación W 150 210 0 210 150cargas W 32 327 32 327 32ventilación h-1 0,72 0,72 0,2 0,72 0,72

sábado y domingo h 00:00 -09:00 09:00 - 11:00 11:00 - 14:00 14:00 - 19:00 19:00 - 24:00consigna ºC 26 26 32 26 26ocupación W 150 210 0 140 150cargas W 32 327 32 527 32ventilación h-1 0,72 0,72 0,2 0,72 0,72

Tabla 2Régimen de invierno, condiciones de consigna, ocupación, cargas internas y ventilación

lunes a viernes h 00:00 - 06:00 06:00 - 09:00 09:00 - 18:00 18:00 - 22:00 22:00 - 24:00consigna ºC 17 20 15 20 17ocupación W 150 210 0 210 150cargas W 32 327 32 327 32ventilación h–1 0,6 0,6 0,2 0,6 0,6

sábado y domingo h 00:00 - 09:00 09:00 - 11:00 11:00 - 14:00 14:00 - 19:00 19:00 - 24:00consigna ºC 17 20 15 20 17ocupación W 150 210 0 140 210cargas W 32 327 32 527 32ventilación h-1 0,6 0,6 0,2 0,6 0,6




Los resultados de la demanda energética obte-nidos, y que se detallan en la tabla siguiente, muestran un edificio de muy baja demanda. Es interesante destacar que la demanda de refrigeración es cuatro veces mayor que la de calefacción, y que estan última se produce casi exclusivamente debido a la ventilación y disminuye de modo significativo al incorporar un sistema de recuperación de aire.

7. PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN A TRAVéS DE UN PROTOTIPO

Para verificar los datos obtenidos en el cál-culo se proyectó y construyó un prototipo experimental equivalente a la zona de día de una de las viviendas de LIMA 12. Para ello se contó con la participación de más de

cuarenta empresas de diversos países que aportaron sus materiales y conocimientos. El prototipo se presentó en Construmat 2009, y posteriormente se trasladó a las instalaciones de la Escuela de Arquitectura e Ingeniería de La Salle, en Barcelona.

El prototipo se dotó de una central externa de producción de calor y frío en base de una bomba de calor aire-agua de alta eficiencia, para la producción de calor y frío, y un aporte adicional de calor a través de una instalación solar térmica. Esta instalación, que emula un sistema de calefacción y refrigeración central (edificio, manzana o distrito) dispone de dos circuitos, uno para climatización (calor y frío) y otro para producción instantánea de ACS, con intercambiadores agua-agua. Todas las aportaciones de energía se registran a través de contadores individuales de energía situa-dos en la fachada del prototipo.

Durante 2010 se diseño e implementó el sistema de toma de datos, que combina son-das analógicas y digitales. Se analizan datos correspondientes a:

Climatologia: humedad relativa, temperatura y entalpía del aire exterior, radiación solar horizontal y en cada fachada, calidad del aire exterior (CO2), velocidad y dirección del viento, y pluviometría.

Confort y salubridad: humedad relativa, tem-peratura y entalpía del aire interior en cuatro diferentes puntos, posición de las puertas (abierta/cerrada), posición de las proteccio-nes solares, calidad del aire interior (CO2 y compuestos orgánicos volátiles-VOC).

Flujo de energía en los cerramientos: tempe-ratura en cada capa de la fachada SO (4 son-das), humedad del compost de la cubierta, humedad en diferentes capas de la cubierta (2 sondas).

Recuperador de calor: humedad relativa, temperatura y entalpía del aire de retorno, expulsado, de captación y de impulsión hacia la sala (4 puntos), volumen del aire de expulsión y captación (2 puntos), posición recuperador/free-cooling, consumo eléctrico del ventilador del recuperador.

Sistema de calefacción/refrigeración: pro-ducción calor/frío, batería de calor on/off, techo radiante on/off, demanda de calor y frío (energía aportada por la batería de ca-lor, energía aportada por el techo radiante), consumo eléctrico de la bomba del techo radiante.

Otros: energía consumida para la producción de ACS (bomba), iluminación, y electrodo-mésticos (4 contadores).

Tabla 4LIMA, demanda mensual de calefacción y refrigeración para 12 viviendas

Calefacción sin recuperador

Calefacción con recuperador

Refrigeración 26°C

[kWh] [kWh] [kWh] Enero 2.219,1 777,6 0 Febrero 1.614,6 530,4 0 Marzo 56,2 1,4 0 Abril 6,6 0 0 Mayo 0 0 0 Junio 0 0 1.132,0 Julio 0 0 3.386,5 Agosto 0 0 1.778,9 Septiembre 0 0 1.469,2 Octubre 0 0 85,2 Noviembre 95,1 0 0 Diciembre 1.644,9 628,1 0

kWh/año 5.636,4 1.937,5 7.851,7kWh/m² · año 6,57 2,26 9,16

7. LIMA. Demanda horaria de calor y frío para 12 viviendas.

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En total se trata de más de cien puntos de control que permiten monitorizar con gran detalle el funcionamiento del prototipo. Los datos aportados son almacenados en una base de datos SQL cada 15 minutos y los más significativos se visualizan en una página web, adaptando la resolución de los datos gráficamente representados (valores de 15min/hora/día/mes) según el periodo de selección de muestra de datos.

El prototipo dispone además de un completo sistema de simulación de cargas internas y ocupación. Este sistema está formado por un calefactor que introduce, mediante un programa de control y una agenda, cargas térmicas que emulan el calor aportado por electrodomésticos y equipos, así como el calor sensible aportado por la ocupación. En paralelo un vaporizador de producción de vapor frío emula las aportaciones de calor latente debidas a la ocupación. Una vez completado el proceso se obtendrá un modelo real, el prototipo, y otro virtual, la simulación, con idénticas condiciones refe-rentes a cargas internas y clima. Este doble modelo permitirá verificar el funcionamiento y la fiabilidad de los programas de simula-ción utilizados, mediante la simulación del prototipo en las condiciones meteorológicas reales del emplazamiento.

8. LIMA. Sensores interiores y cargas internas en el prototipo.

9. LIMA. Vista exterior del pro-totipo.

8

9

La verificación consta de dos fases.

En la primera fase (5-a) a realizar en los periodos de invierno i verano de 2011 se comprobará el funcionamiento del prototipo en condiciones estándar de uso, de acuerdo con el cuadro de ocupación y cargas inter-nas definidos en la fase de simulación. Se analizaran:




EnergíaDemanda y consumo en uso (kWh/m• 2·año) y emisiones asociadas (KgCO2eq /m2·año)Funcionamiento de la envolvente térmica •y los sistemas pasivosRendimiento de los sistemas térmicos y •eficiencia del recuperador entálpicoVerificación de programas de simulación•

En la segunda parte, a realizar entre 2012 y 2013, en condiciones de uso reales de una familia, se analizaran además de los datos anteriormente citados los siguientes: el ciclo completo del agua, y datos referentes a la biohabitabilidad como campos eléctricos y electromagnéticos, y COV debidos a los materiales:

EnergiaDemanda y consumo en uso (kWh/m• 2·año) y emisiones asociadas (KgCO2eq /m2·año), con la incorporación de sistemas de apro-vechamiento de inercia estacional para el condicionamiento del aire de ventilación (pozos provenzales)

Funcionamiento de la envolvente térmica •y los sistemas pasivosRendimiento de los sistemas térmicos•Verificación de programas de simulación•Producción solar térmica y fotovoltaica•Efectos del uso y las condiciones de •consigna

Agua

Captación de agua y periodo de atenua-•ciónEvapotranspiración de la cubierta verde•

Confort y biohabitabilidadControl de calidad del aire (CO• 2 y COV)Análisis de campos eléctricos y electro-•magnéticos

8. CONCLUSIONES

El proyecto LIMA establece los ámbitos de análisis para la definición de un edificio de muy bajo impacto ambiental en la climato-logía mediterránea y concibe un edificio de referencia para la verificación teórica de este

10. LIMA. Protocolo de control y monitorización y transmisión de datos.

10



modelo, así como un prototipo construido para la verificación práctica.

Los cálculos realizados sobre la energia incor-porada y las emisiones de CO2eq asociados, en la producción y transporte de los materiales de construcción, incluidos los necesarios para el mantenimiento, dan un balance cero (–0,63 kgCO2·m2·a), aportando datos significa-tivos sobre el impacto, especialmente debido a las emisiones de CO2eq, de esta fase del ciclo de vida de las edificaciones. En este sentido constituye un dato relevante la reducción de la energía incorporada al substituir el hormigón armado como elemento básico de la estructura por paneles de madera contralaminada.

Las simulaciones sobre demanda energética para climatización dan también resultados

muy satisfactorios, con demandas de cale-facción de 2,3 kWh/m2·a, y de refrigeración de 9,2 kWh/ m2·a. Ello permite afirmar que es viable técnicamente lograr un estándar de consumo energético muy próximo a cero.

En una primera fase de ensayo se comprobará principalmente el comportamiento térmico del prototipo construido en condiciones estandarizadas de uso.

Una segunda fase a realizar en los próximos años, permitirá verificar la aproximación de las simulaciones energéticas, así como la efi-ciencia y el retorno económico de diferentes sistemas pasivos y activos de reducción de la demanda de climatización (envolvente térmica, recuperador de calor, conductos provenzales, techo radiante, etc.).

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Eficiencia en el uso del agua: un museo que ahorra un 85%

Autores A. Sagrera, F. López, G. Wadel y L. Volpi (Societat Orgànica – www.societatorganica.com)

Resumen: Este artículo presenta las estrategias de eficiencia, sustitución y reutilización de agua potable proyectadas para el futuro edificio del Museo de la Ciencia, el Medioambiente y el Clima de Lérida, donde se prevé un ahorro de un 85% respecto de un edificio estándar con características similares (pero que se limita sólo a cumplir la normativa). Realizado como parte de un asesoramiento ambiental completo (sobre energía, materiales, residuos y agua) encargado por el proyectista, el Estudi d’arquitectura Toni Gironès Saderra, el trabajo se basó en un balance hídrico que permitió detectar y desarrollar técnicas de mejora: aparatos sanitarios de máxima eficiencia y reutilización de aguas de lluvia/grises. Adicionalmente, el agua sustituye el uso de energía de climatización ya que refresca el patio del edificio mediante evaporación por lámina de agua y nebulización de agua.

Créditos del proyecto: Cliente: Estudi d’arquitectura Toni Gironès Saderra / Origen del proyecto: concurso público / Promotor: Empresa Municipal d’Urbanisme de Lleida / Emplazamiento: Turó de Gardeny, Lérida / Superficie: 4.750 m2 / Presupuesto de ejecución aproximado: 4.971.195 euros / Otros colaboradores: BOMA (estructuras), PGI Grup (instalaciones) y Jordi Huguet ‐ Aguapur (especialista en agua).

‐Introducción: España es un territorio con grandes extensiones áridas, como el propio emplazamiento del museo, donde la escasez de agua de lluvia, de cursos superficiales y de cursos subterráneos se acentuará en las próximas décadas a causa del cambio climático (un 20% de acuerdo con las previsiones oficiales). Si bien en el total del país el consumo de la edificación no es muy importante (un 16% del total), cuando el ciclo del agua se evalúa a escala de las cuencas hidrográficas y estas poseen grandes extensiones urbanizadas, puede llegar a porcentajes relevantes (hasta el 40% del total). A partir de ello, las acciones de ahorro y sustitución de agua potable en los edificios son muy importantes: por una parte contribuyen a reducir el gasto total de agua y sus impactos asociados (extracción, potabilización, infraestructuras, bombeos, distribución, recogida, depuración, vertido, etc.) y por la otra ayudan a formar a los usuarios de edificios en una nueva cultura del agua.

Mapa pluviometría de Europa (emplazamiento del edificio) Mapa pluviometría de Cataluña (emplazamiento del edificio)

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‐Descripción del proyecto: El emplazamiento del Museo de la Ciencia, el Medioambiente y el Clima de Lérida, el área de Gardeny en el borde norte de la ciudad de Lérida, albergó diversas instalaciones militares en el pasado. El edificio, cuya construcción ha empezado en septiembre de 2010, forma parte de la reconversión urbanística del sector y ocupa una posición destacada, ya que se encuentra integrado en una elevación natural del terreno con vistas desde y hacia la ciudad. Sus espacios se organizan según un recorrido peatonal que comienza en la parte alta (la planicie del Turó de Gardeny), descendiendo hacia la parte baja del sitio en forma de espiral y rodeando un patio interior, conectando desde allí con el resto de la ciudad a través de un espacio verde existente adaptado a los nuevos requerimientos del museo. El programa incluye espacios de exposiciones temporales y permanentes, auditorio, almacenes, administración y cafetería. El proyecto pretende resolver el programa con la menor cantidad de recursos posibles y hacer partícipe de sus estrategias ambientales al visitante.

‐ Objetivo ambiental: Se fijó como meta la máxima reducción posible en el consumo de agua en general y también la máxima sustitución posible de agua potable por aguas de lluvia y grises, respecto de una situación estándar.

‐ Estrategias ambientales: Una vez estudiado el consumo de agua y sus posibilidades de mejora en fase de anteproyecto, se decidió aplicar las estrategias que se describen seguidamente:

a) Disminución de la demanda de agua, mediante la racionalización de las instalaciones hidráulicas y los puntos de consumo. Reducción del riego a cero excepto en los dos primeros años (hasta que la plantación alcance la madurez), mediante especies vegetales que no necesiten más agua que la de la propia lluvia.

b) Aumento de la eficiencia, mediante la utilización de equipos sanitarios con reducción de caudal, disminución de la presión de servicio, incorporación de aire en el flujo de agua, descargas reducidas en inodoros, urinarios secos, etc.

c) Uso de recursos locales, mediante la captación de agua de lluvia y el reciclaje de las aguas grises, para su posterior reutilización como agua no potable.

‐Usos sanitarios y energéticos del agua: Como en cualquier museo, el agua se emplea en usos sanitarios (lavado, arrastre de residuos, etc.), limpieza húmeda (superficies horizontales y verticales) y riego (especies vegetales). Pero en este caso, el agua se emplea también como ayuda al ahorro energético, disminuyendo la demanda de climatización tanto en el patio como en los espacios interiores del edificio, mediante el refrescamiento del aire por sombreado y evaporación de modo de no superar una temperatura máxima de 28ºC. Para ello se han dispuesto tres elementos que tienen presencia durante la época cálida del año: una lámina de agua de entre 5 y 8 centímetros a nivel del suelo (con una cisterna de almacenamiento debajo

3

del edificio), un sistema de inyectores que nebulizan agua en altura y una pérgola vegetal de hoja caduca.

‐ Evaluación por balance de agua: El desarrollo del proyecto, a partir del nivel de anteproyecto en que se encontraba al momento de ganar el concurso, fue acompañado por una evaluación de la demanda y de la oferta de agua para poder cuantificar el consumo, determinar en qué usos se concentra, evaluar alternativas de ahorro y definir opciones de sustitución de aguas potables por aguas de lluvia y grises. Para poder evaluar técnica y económicamente las mejoras, así como para decidir su incorporación o no en el proyecto final, se determinaron y compraron dos escenarios: el edificio de proyecto y el edificio estándar (el mismo edificio, pero sólo cumpliendo la normativa en su nivel mínimo). Para ambos casos se tuvieron en cuenta datos fijos como la ocupación esperada (160 personas/día), la pluviometría de la zona (284 litros/m2), el consumo de la lámina de agua del patio (274 litros/día), la superficie de captación de agua de lluvia (3.368 m2) y la dotación de aparatos sanitarios (lavabos, inodoros, urinarios, duchas, picas de cocina y máquinas) del edificio. Asimismo, se consideraron datos variables como la frecuencia de uso de los aparatos sanitarios, el caudal de los distintos sistemas disponibles en el mercado, el consumo de agua de las especies vegetales de los jardines y el consumo del sistema de nebulización de agua del patio.

‐ Acciones de reducción de la demanda y aumento de la eficiencia: La combinación de la racionalización de las necesidades de los usuarios, la elección de los aparatos sanitarios de menor consumo del mercado y la utilización de especies vegetales que no necesitan riego luego de los dos primeros años, hace posible una reducción drástica del consumo de agua en el escenario de proyecto, respecto del escenario de referencia. Las tablas que se exponen a continuación muestran cómo, aunque la frecuencia de uso se mantiene constante (columna 2), la elección de sistemas de bajo consumo en aparatos sanitarios, limpieza, riego y refrescamiento por evaporación reducen los consumos parciales (columna 3) y totales (columna 4). Destaca la utilización de descargas de inodoro de 3 litros, de urinarios secos y de lavabos de 2 litros por uso. También es notable que los usos de agua no directamente vinculados a la actividad del museo (restaurante, riego y refrescamiento del patio por evaporación) representen hasta un 50% del consumo total.

Consumo del edificio de proyecto uso usos/día litros/uso litros/día inodoros 120 3 360urinarios 60 0 0duchas 2 15 30lavabos 180 2 360restaurante 100 4 400limpieza 1 240 240riego 0 0 0vaporización 1 344 344lámina agua 1 274 274 Total 2.007

Consumo del edificio de referencia uso usos/día litros/uso litros día inodoros 120 4,5 540urinarios 60 3 180duchas 2 40 80lavabos 180 3 540restaurante 100 6 600limpieza 1 320 320riego 1 112 112vaporización 1 688 688lámina agua 1 274 274 Total 3.334

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‐ Acciones de uso de recursos locales: Una vez reducido el consumo de agua al mínimo posible (unos 2.000 litros/día) llega el momento de sustituir el agua potable por aguas de lluvia y grises en todos aquellos usos en que sea posible. De tal forma, teniendo en cuenta las demandas y ofertas de agua, y tal como se expone en el gráfico y tabla de consumos siguientes, se determinó que las aguas de lluvia atendieran a los inodoros, a los lavabos y al sistema de evaporación para refrescamiento del patio (nebulización y lámina de agua). La generación de aguas grises es baja ya que proviene de los lavabos y una única ducha. Se emplea, por tanto, sólo en la limpieza del edificio.

18%

1%

18%

20%

12%

17%

14%

inodoros

duchas

lavabos

restaurante

limpieza

nebulización

lámina agua

usos litros/día origen inodoros 360 lluvia urinarios 0 - duchas 30 potable lavabos 360 lluvia restaurante 400 potable limpieza 240 gris riego 0 - nebulización 344 lluvia lámina agua 274 lluvia

Total 2.007

El agua de lluvia cubre el 67% del consumo, por lo que es el sistema principal de aguas regeneradas. Su diseño debió superar varios inconvenientes: unas bajas precipitaciones (284 litros/m2) con un fuerte descenso en verano y, contrariamente, una concentración de la demanda en esta estación debido al funcionamiento de la lámina de agua y la nebulización. Esto llevó a tener que disponer una gran superficie de captación (3.368 m2) y un gran depósito de acumulación subterráneo realizado en hormigón armado (100 m3). Con esas medidas, tal como puede observarse en la gráfica que sigue, a pesar del fuerte descenso de precipitaciones en verano, el agua recogida a lo largo del año alcanza a cubrir todas las necesidades.

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

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90.000

100.000

110.000

120.000

130.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Agua de lluvia a lo largo del año: necesidades (negro), captación (azul claro) y agua en el depósito (azul oscuro)

Teniendo en cuenta que parte de la superficie de captación contiene grava y vegetación, que los inyectores de vaporización necesitan agua libre de partículas y que el agua de lluvia se utilizará en lavabos, el sistema de captación, almacenamiento, desinfección y distribución incorpora además diversos filtros que no son habituales en instalaciones domésticas. De esta forma se consigue un agua muy próxima a la calidad potable, libre de riesgos para la salud cuando entra en contacto con la piel y el sistema respiratorio.

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Agua de lluvia: esquema de la instalación, desde la captación hasta la distribución. Fuente: Jordi Huguet – Aguapur.

El agua gris cubre el 12% del consumo. Se compone de un equipo estándar de uso doméstico (Pontos Aquacycle 900 de HansGrohe) cuyo principio de funcionamiento es de tres pasos: a) llegada de las aguas de lavabos y duchas, acumulación y decantación de partículas sólidas; b) depuración biológica por medio de la acción de microorganismos y c) desinfección por la acción de radiación UV. El agua depurada y desinfectada es bombeada a los grifos de limpieza cuando éstos se abren.

Esquema del equipo Pontos Aquacycle 900 de HansGrohe

‐ Ahorros alcanzados: Respecto de un edificio estándar el museo proyectado alcanza un ahorro de agua del 40%, gracias a la reducción de la demanda y el aumento de la eficiencia en instalaciones. Cuando se incorpora el uso de aguas de lluvia y aguas potables la reducción llega al 85%. El 100% de las aguas que no necesitan calidad potable (descargas de inodoros, limpieza, riego, lámina de agua y vaporización de agua) se cubre con aguas de lluvia y grises.

PROTOTIPO DE MURO CORTINA FB720 DISEÑO CON ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

1Wadel, G., 1Alonso, P., 2Zamora J., 3Garrido, P.

1Societat Orgànica, 2Universitat Politècnica de Catalunya, 3b720 Arquitectos

Dirección postal: Europa 15, 2do 4ta, 08028 Barcelona e-mail: [email protected]

RESUMEN

El proyecto de Fachada FB720 es una de investigación subvencionada por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) del Estado Español (IDI-20090761). Su objetivo es el diseño y desarrollo de una fachada ligera, modular tipo “unitized”, de bajo impacto ambiental y alta eficiencia energética, destinada principalmente a obras de rehabilitación o nueva construcción en el ámbito de la Península Ibérica.

Las estrategias técnicas para conseguirlo son: la reducción del consumo de materia, el uso de materiales renovables o reciclados y la optimización de las partes opaca y transparente como elementos de control solar.

El diseño de la fachada parte de una propuesta de b720 arquitectos y cuenta con la participación de diversas empresas y centros tecnológicos asesores. En el Análisis de Ciclo de Vida participó como asesora la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) en colaboración con la asesoría ambiental Societat Orgànica. En la evaluación térmica y lumínica (que no se presenta en este documento a causa de su limitada extensión) participó la consultora JG Ingenieros. Las características de la fachada FB720 han sido verificadas mediante la contabilización de su impacto ambiental en todas las fases del ciclo de vida, a través de simulaciones energéticas en fase de uso y mediante ensayos físicos realizados sobre diversos prototipos. Estos procesos han incluido, además, sucesivas acciones de rectificación y ajuste para la optimización del diseño. Los primeros resultados han sido obtenidos comparando la fachada FB720 con dos alternativas estándar: ligera modular y convencional pesada. Estos resultados muestran que el consumo de energía y las emisiones de CO2 debidas a producción de materiales, transporte, construcción, mantenimiento y desconstrucción son un 50% menores en el caso de la fachada FB 720. En cuanto a la evaluación lumínica y térmica, el ahorro de energía de la fachada FB720 en los espacios arquitectónicos inmediatamente en contacto con el cerramiento es al menos de un 10%, en diversas localizaciones climáticas y para diferentes niveles de carga interna.

Fig. 1 Imágenes del prototipo FB720 en dos de sus variantes Keywords: curtain wall, facade design, LCA, energy efficiency, materials impact

1. Objetivo y objeto de estudio

El objetivo del proyecto FB720, desde el punto de vista ambiental, es alcanzar la máxima reducción de impactos posible a lo largo de un ciclo de vida de 50 años. Y ello tanto respecto de diferentes versiones de sí misma como en comparación con un muro cortina modular estándar (MCM) y una fachada pesada convencional (FPC). La fachada FB720 puede adoptar numerosas variantes que son producto de la combinación de materiales (montantes exteriores, aislamiento térmico, cerramientos interiores, etc.), tipos de vidrio (incoloros, estacionales, bajo emisivos, etc.), proporciones de la parte transparente del cerramiento (75% y 37%), separaciones entre ejes de montantes (60 y 120 cm). De tal forma, las comparaciones realizadas por el equipo asesor en ACV formado por el LiTA (Laboratori d’innovació i Tecnología a l’Arquitectura) de la UPC i la asesoría ambiental Societat Orgànica (constituida por Doctores y técnicos formados en esa universidad) son numerosas. En este documento se presenta una síntesis de ellas.

Cerramiento FB720 (planta) Cerramiento MCM (planta) Cerramiento FPC (sección)

Fig. 2 Detalles técnicos tipo de las diversas variantes consideradas 2. Metodología

La metodología que permitiría una valoración exhaustiva del impacto ambiental de los edificios o sus soluciones constructivas es el análisis de ciclo de vida ACV establecida por las normas ISO 14040/43, puesto que permite cuantificar el impacto medioambiental global realizando una contabilidad completa del consumo de recursos y de la emisión de residuos asociados al ciclo de vida total. No obstante, las metodologías y herramientas relacionadas con el ACV de los edificios no son suficientemente conocidas ni utilizadas entre los agentes del sector de la construcción: promotores, constructores, proyectistas, autoridades locales y propietarios de los edificios. La complejidad de su aplicación en una industria de las características de la construcción, el tiempo que requiere su desarrollo respecto de los plazos de realización del proyecto de los edificios y la elevada inversión económica que requeriría su aplicación en ellos con las herramientas y metodologías actualmente disponibles, que no se encuentran adaptadas a las características específicas del sector en España, hace que su implantación sea muy difícil. A partir de ello los escasos estudios de ACV sobre edificios que se realizan en España han debido simplificar significativamente la metodología empleada así como realizar diversas adaptaciones y aproximaciones respecto de los datos disponibles en las fuentes de información, que en su mayoría proceden de otros países de Europa o del resto del mundo y tal como se ha dicho no pueden extrapolarse directamente a la situación local. Estos ACV habitualmente se realizan en base a

unos pocos indicadores de impacto ambiental y profundizan el estudio sólo en las fases de extracción y fabricación de materiales, por una parte, y de uso y mantenimiento del edificio, por la otra. Las impactos de las fases de transporte a obra, construcción o rehabilitación del edificio, derribo y tratamiento final de los residuos o bien se estiman de forma global a partir de información estadística, otras evaluaciones realizadas, etc., o bien no se incluyen en el estudio por considerarse que su participación en el total del ciclo de vida tiene escasa relevancia. A estos estudios simplificados se los conoce como ACV resumidos y resultan de gran utilidad para la evaluación tendencial del impacto ambiental –no así para su determinación con gran exactitud- de la edificación. Entre otras características que facilitan su aplicación en el sector, los ACV resumidos suponen un tiempo de realización de estudios más corto, unas menores cantidades de información necesaria para representar las fases del ciclo de vida y sus escenarios y, finalmente, y unos menores costes económicos ya que es posible realizar buena parte de ellos con herramientas y fuentes de información de libre disposición, de bajo coste, o de uso público. Teniendo en cuenta que los resultados del trabajo fueron aplicados en el diseño del muro cortina a desarrollado, todos los planteamientos del ACV resumido que se propuso realizar mantienen una estrecha relación con las tecnologías y las fuentes de información disponibles y asequibles en la actualidad.

El ACV resumido que se llevó a cabo como soporte del diseño de la fachada FB720 tuvo en cuenta las siguientes consideraciones previas:

-Unidad funcional: 1 m2 de fachada, con una vida útil de 50 años. -Fases consideradas: producción de materiales [1], transporte [2], Construcción [3], mantenimiento [4], derribo y gestión final de residuos [5]. -Impactos evaluados: peso de los materiales [Kg/m2], consumo de energía [MJ/m2], y emisiones de CO2 [KgCO2/m

2]. En algunas fases también se incluyeron los parámetros residuos sólidos [kg/m2], material reciclado o renovable en el inicio del ciclo de vida [Kg/kg], material reciclable o compostable en el final del ciclo de vida [kg/kg] y toxicidad ambiental [ECA Kg/Kg]. -Asunciones y límites del procedimiento resumido: en [1] todas las operaciones de extracción y transporte de materias primas hasta la fábrica de materiales. El transporte desde éstas hasta la fábrica de muro cortina, así como las operaciones propias de fabricación y montaje de sus componentes. No se incluye la consideración de la intensidad material por unidad de uso (MIPS). En [2] la utilización de los combustibles empleados por los medios de transporte. No se tendrá en cuenta el ciclo de vida de vehículos ni infraestructuras. En [3] el uso de maquinaria que consuma energía (eléctrica, gasóleo, etc.). No se tiene en cuenta el gasto energético de la fuerza humana ni tampoco la amortización de medios auxiliares. En [4] operaciones de mantenimiento, sustitución parcial y total en el plazo de 50 años. En [5] el desmontaje del cerramiento hasta alcanzar el nivel de separación de los materiales que componen la solución constructiva y la gestión en los residuos no reciclables. -Herramientas y bases empleadas: casi todos los cómputos se han realizado con la ayuda de hojas de cálculo estándar y sin la utilización de programas expertos. Las bases de datos sobre materiales consultadas han sido BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnologia de la Construcción de Catalunya, ICE de la Universidad de Bath, EMPA del Consorcio de Universidades Públicas de Suiza, ELCD de la Unión Europea y en algunos casos ECOINVENT e IVAM mediante cálculos realizados con el programa SIMAPRO (obtenidos a partir de un proyecto de investigación del Centro de Iniciativas de la Edificación Sostenible) así como cálculos propios para la

determinación del volumen y la densidad de los materiales que conforman las diferentes soluciones constructivas y de su peso específico. En cuanto a las operaciones de transporte y carga, así como la generación de residuos, se ha consultado el mismo banco PR/PCT, así como información proporcionada por fabricantes, otros estudios, cálculos y estimaciones propias.

En la conversión del consumo de energía (en KWh eléctricos o litros de gasoil) a emisiones de CO2 fueron tenidos en cuenta los coeficientes de paso establecidos en los procesos de la certificación energética española. En el caso del material reciclado o renovable y reciclable o compostable, cálculos propios así como información proporcionada por fabricantes o terceras partes. 3. Resultados del ACV resumido

A continuación se presenta una síntesis de la evaluación y resultados de impacto ambiental a lo largo de las diferentes fases del ciclo de vida de los tres tipos de fachada estudiados (FB720, MCM y FPC).

3.1 Extracción y fabricación de materiales

Se presentan las cuatro variantes de FB720 que obtuvieron los mejores resultados desde el punto de vista ambiental. Son las conformadas por vidrio normal de control solar [I], 37% de superficie transparente [37], 120 cm entre ejes de montantes [120] y cuatro combinaciones de materiales: madera laminada, lana de oveja, tablero aglomerado, papel kraft [A, materiales naturales renovables)], PVC reciclado, fibra textil reciclada, tablero fibra-yeso, EPDM [B, materiales industriales reciclables], madera con polímeros lana de oveja, tablero aglomerado, papel Kraft [C, híbrido de materiales naturales e industriales] y hormigón con fibras, lana de oveja, tablero aglomerado, papel Kraft [D, híbrido de materiales naturales e industriales]. Las gráficas siguientes presentan los resultados obtenidos en peso, energía y emisiones de CO2 para estas alternativas, así como una comparación entre ellas, en la que destaca como A/I/37/120 con los impactos ambientales más bajos.

Fig 3. Tabla de resultados comparados de los impactos ambientales entre alternativas FB720

Fig 4. Gráfica de resultados comparados de los impactos ambientales entre alternativas FB720 En el otro extremo, las variantes de FB720 que más impacto ambiental concentran son la C/III/75/60 (madera con polímeros lana de oveja, tablero aglomerado, papel Kraft, vidrio de control estacional y bajo emisivo, 75% transparente y montantes cada 60 cm) con 89,66 Kg/m2, 2284,01 MJ/m2 y 149,16 KgCO2/m

2 y la D/III/37/60 (hormigón con fibras, lana de oveja, tablero aglomerado, papel Kraft, vidrio de

control estacional y bajo emisivo, 37% transparente y montantes cada 60 cm) con 120,81 Kg/m2, 2027,01 MJ/m2 y 182,39 KgCO2/m

2. La diferencia entre las variantes de impacto más bajo y más alto, producto de las posibles combinaciones en materiales, vidrios, parte transparente y distancia entre montantes, es de hasta el 110% en peso, el 70% en energía y el 80% en emisiones de CO2.

Respecto de la comparación entre la nueva fachada FB720 y las de referencia MCM (muro cortina modular) y FPC (pesada convencional), teniendo en cuenta idénticas proporciones de parte vidriada pero no de separación de montantes (ya que en el caso MCM sólo se considera el rango de 120 cm), la alternativa FB720 de impacto ambiental inferior (A/I/37/120) respecto de la MCM muestra una reducción de un 67% en energía y un 81% en emisiones, mientras que para A/I/37/120 respecto de la FPC estos valores son de un 42% y un 61% respectivamente. Si en cambio, se compara la alternativa FB720 de impacto ambiental superior (C/III/75/60) las reducciones se sitúan en 45% en energía y 72% en emisiones respecto de la fachada MCM y en 2% en energía y 42% en emisiones respecto de la fachada FPC.

Fig 5. Tabla de resultados comparados de los impactos ambientales, entre alternativas FB720, MCM y FPC

3.2 Transporte

Para esta evaluación se consideró la localización de una obra en Madrid, por tratarse de una ciudad central en el territorio español y se tuvo en cuenta que el taller de fabricación de la fachada se encuentra en Olot, (Girona). Para el resto de localizaciones (fábricas de materiales, almacenes, distribuidores), habida cuenta de la dificultad de su determinarlas para todos y cada uno de los materiales (la selección de un proveedor suele depender del precio, las condiciones de pago, la disponibilidad, la logística de transporte, etc., y no de la optimización de movimientos) se tuvieron en cuenta las distancias habituales de transporte de materiales determinadas en Wege zum Gesunden Bauen, Holger König, 1985, Ökobuch. De acuerdo a los distintos materiales que intervienen en las distintas variantes de la fachada FB720 se modificaron las distancias, pesos, embalajes, densidad de transporte, etc. Los medios de transporte considerados, con alguna excepción, son camiones de 16 toneladas con ocupación de carga estimada para cada recorrido (fábrica-almacén, almacén-obra, fábrica-taller de fachadas, taller de fachadas-obra, etc.) de acuerdo a la experiencia y a las consultas realizadas.

Fig 6. Tabla de resultados de consumo de combustible, energía primaria y emisiones de CO2

Como conclusión parcial, se observa en los resultados mostrados que, a diferencia de lo que ocurría en la fase anterior donde las diferencias eran más significativas, la energía y emisiones de transporte asociadas a cada fachada varían en menor grado.

Aun así, las alternativas tipo A de FB720, basadas en materiales naturales, ligeros y locales, tienen un menor impacto ambiental entre los sistemas prefabricados. Los menores impactos se registran en el sistema FPC (montado “in situ”), a causa de la gran dispersión geográfica que presentan las localizaciones de fabricantes de materiales, taller y obra en los sistemas prefabricados (FB720 y MCM). 3.3 Construcción

Para la determinación de impactos ambientales derivados de la aplicación de la medios auxiliares de obra necesarios para descargar, subir, acopiar, instalar, remover residuos, etc en la obra, así como los materiales de embalaje y la gestión de los residuos de la obra, ha sido necesario considerar que las diversas fachadas se construyen en un mismo edificio imaginario de 40 x 60 m en planta, con altura de planta baja más 8 plantas superiores y con 3,50 m entre ejes de forjados. Las fachadas FB720 y MCM, por ser ambas prefabricadas y modulares, presentan unos impactos prácticamente idénticos. En el caso de la fachada FPC, cuya construcción tiene lugar mayoritariamente pie de obra, el impacto ambiental ha sido calculado a partir de las diferentes partidas de obra que la conforman.

Fachada Localización Concepto MJ/m2% KCO2/m

2% m3/m2

FB720 y MCM Prefabricación taller fachadista 2,94 0,53

Obra maquinaria eléctrica 2,41 0,43maquinaria a gas‐oil 4,10 0,33materiales de embalaje 4,41 0,53gestión de residuos 0,28 0,02

total 14,14 100% 1,84 100% 0,00

FPC 37/120/C Obra maquinaria eléctrica 33,58 6,05

maquinaria a gas‐oil 40,08 3,20materiales de embalaje 14,00 1,68gestión de residuos 0,11 0,01 0,14

total 87,77 621% 10,94 594% 0,14

Fig 7. Cuadro de resultados de impactos ambientales, alternativas modulares (FB720 y MCM) y FPC

Los resultados expuestos en el cuadro anterior evidencian grandes diferencias de impacto entre el grupo superior de las fachadas prefabricadas y el grupo inferior de la fachada de construcción in-situ, tanto en consumo energético como en emisiones de CO2. En el primer grupo se registran valores de hasta seis veces inferiores que los del segundo grupo. Respecto de los residuos sólidos, la generación a pie de obra es tan baja en los sistemas prefabricados, respecto de la construcción in-situ, que los valores de este grupo no alcanzan a ser reflejados en el cuadro. 3.4 Mantenimiento

Esta es la fase con mayor duración a lo largo del ciclo de vida establecido (50 años), valor del período de tiempo que predomina en este tipo de estudios y que por tanto permite la comparación entre ellos. Sin embargo es preciso reconocer que la vida útil de un muro cortina estándar ronda los 35 años. Esta diferencia entre la vida útil teórica y la real hace que, a efectos de este estudio, deba considerarse una primera etapa que transcurre desde la construcción hasta los 35 años, en la que se realizan trabajos de mantenimiento como el resellado de juntas de estanqueidad (a los 20 años) en todas las fachadas. Y una segunda etapa que transcurre desde los 35 hasta los 50 años, en que las fachadas prefabricadas modulares FB720 (A/I/37/120) y MCM (I/37/120) son finalmente desmontadas, recuperados algunos de sus materiales (cuando es posible), y sustituidas por otras. En el caso de la fachada FPC construida in-situ, al llegar también a los 35 años de edad, se ha previsto la

sustitución del revestimiento exterior, las oberturas y la parte correspondiente del cerramiento interior indirectamente afectada por estas operaciones. En la figura 7 se presenta una tabla resumen de estos cómputos.

Fachada Concepto MJ/m2% KCO2/m

2% Kg/m

2%

FB720 (A/I/37/120) mantenimiento de 0 a 35 años 25,20 1,28 0,00

reposición de 35 a 50 años 677,62 60,36 22,36total 702,82 100% 61,64 100% 22,36 100%

MCM (I/37/120) mantenimiento de 0 a 35 años 25,20 1,28 0,00

reposición de 35 a 50 años 2.399,90 289,01 41,75

total 2.425,10 345% 290,29 471% 41,75 187%

FPC 37/120/C mantenimiento de 0 a 35 años 51,31 7,57 0,00

reposición de 35 a 50 años 1.410,00 154,81 39,76

total 1.461,31 208% 162,38 263% 39,76 178%

Fig 8. Cuadro de resultados comparados de los impactos ambientales, entre alternativas FB720, MCM y FPC Existe una gran disparidad en los impactos de consumo energético, emisiones de CO2 y residuos sólidos derivados de las operaciones de mantenimiento, entre las fachadas prefabricadas FB720 y MCM, especialmente en la sub-fase que transcurre entre los 35 y 50 años. Esto es así porque en ese momento el cerramiento debe desmontarse y reponerse, convirtiéndose en residuo muchos materiales que podrían reutilizarse o reciclarse, sobre todo en el caso de MCM. La diferencia entre ambas fachadas prefabricadas es entre 1,9 y 3,5 veces superior para la MCM según el impacto de que se trate. Respecto a la evaluación de la fachada FPC de construcción in-situ, los valores obtenidos la sitúan en una posición intermedia, aunque respecto de la FB720 sus valores aún son entre 1,8 y 2,6 veces superiores, según el indicador que se considere. 3.5 Derribo / Desconstrucción En esta fase del ciclo de vida se contemplan todas las operaciones de desmontaje, en el caso de las fachadas prefabricadas modulares FB720 y MCM, y de derribo en el caso de la fachada FPC construida in-situ.

Fachada Concepto MJ/m2% KCO2/m

2% Kg/m

2%

FB720 (A/I/37/120) desmontaje y retirada 9,27 0,67

centro de reciclaje 2,94 0,53gestión de residuos 0,15 0,39 9,38total 12,36 100% 1,59 100% 9,38 100%

MCM (I/37/120) desmontaje y retirada 9,27 0,67

centro de reciclaje 2,94 0,53gestión de residuos 4,48 1,60 31,24

total 16,69 135% 2,80 176% 31,24 333%

FPC 37/120/C desmontaje y retirada 33,95 6,59

centro de reciclaje 0,00 0,00

gestión de residuos 1,72 4,61 109,80

total 35,67 289% 11,20 705% 109,80 1171%

Fig 9. Cuadro de resultados comparados de los impactos ambientales, entre alternativas FB720, MCM y FPC Existe una gran disparidad en los impactos de consumo energético, emisiones de CO2 y residuos sólidos entre las fachadas prefabricadas FB720 y MCM, especialmente en la sub-fase de gestión de residuos. Esto es así, especialmente en el caso MCM, porque muchos materiales que podrían reutilizarse o reciclarse se convierten en residuos, extendiéndose su impacto ambiental más allá del desmontaje inicial hasta alcanzar las operaciones de gestión final de los mismos. Esta fase de gestión final actúa como una fuerte penalización ya que, en el caso FB720, los materiales reutilizables o reciclables acaban su contabilización como

impactos cuando son desmontados y sus componentes inician un nuevo ciclo de vida de modo que, desde el punto de vista de ACV sus impactos no repercuten sobre el ciclo que ya ha acabado. La diferencia entre las fachadas prefabricadas FB720 y MCM es entre 1,3 y 3,3 veces superior para la MCM según el impacto. La fachada FPC de construcción in-situ es, en esta fase, la más impactante de todas, especialmente porque el coste energético de su demolición es muy superior al de una desconstrucción y porque además genera mayores cantidades de residuos no reutilizables ni reciclables. Respecto de la fachada FB720 sus valores de impacto son entre 2,9 y 11 veces superiores, según el indicador. 3.6 Ciclo de vida completo

La suma de los valores obtenidos para todas las fases del ciclo de vida permite obtener unos resultados totales que proporcionan una visión global del comportamiento de cada sistema de fachada y sus variantes, así como también detectar en qué fases del ciclo se producen las principales desviaciones. A continuación se presentan los resultados totales comparando las cuatro alternativas de la fachada FB720: [A], [B], [C] y [D] con vidrios tipo I (normal de control solar), 37% de parte transparente y separación entre montantes de 60 cm.

FB720 ( II/37/120 )

ALTERNATIVA A

ALTERNATIVA B

ALTERNATIVA C

ALTERNATIVA D

TOTAL

Mj / m2 KgCO2 / m2

2.273,08 178,64

1,18

0,75 699,89 61,11 10,99 1,18

2.343,99 199,60

2.584,49 186,16

2.447,04 208,001.615,61 136,31 108,56 8,65 11,99

0,75 699,89 61,11 10,99

0,75 699,89 61,11 10,99

1.447,50 107,41 102,71 8,19 11,99

1,18

1.756,12 114,71 105,50 11,998,41

0,75 699,89 61,11 10,99 1,18

1.486,15 125,38 134,97 11,18 11,99

EXTRAC. - FABRIC. TRANSPORTE CONSTRUCCIÓN MANTENIMIENTO DESMONTAJE

Mj / m2 KgCO2 / m2 Mj / m2 KgCO2 / m

2 Mj / m2 KgCO2 / m2 Mj / m2 KgCO2 / m

2 Mj / m2 KgCO2 / m2

Fig 10. Tabla de resultados de impactos ambientales de la fachada FB720 en todas las fases consideradas

63,70% 63,40% 67,90% 66,00%

4,40% 5,80%

4,10%4,40%0,50% 0,50%

0,50%0,50%

30,80% 29,90%

27,10% 28,60%0,50% 0,50%

0,40%0,40%

0,00

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2.500,00

ALTERNATIVA A ALTERNATIVA B ALTERNATIVA C ALTERNATIVA D

Extracción ‐ Fabricación Transporte Construcción Mantenimiento Desmontaje Fig 11. Gráfica de resultados agregados de energía (MJ/m2) de la fachada FB720

60,10% 62,80% 61,60% 65,50%

4,60%

5,60%4,50%

4,20%0,40%

0,40%0,40%

0,40%34,20%

30,60%32,80%

29,40%0,70%

0,60%0,60%

0,60%

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

ALTERNATIVA A ALTERNATIVA B ALTERNATIVA C ALTERNATIVA D

Extracción ‐ Fabricación Transporte Construcción Mantenimiento Desmontaje Fig 12. Gráfica de resultados agregados de emisiones de CO2 (KgCO2/m

2) de la fachada FB720

Se observa que la alternativa A/I/37/120, formada principalmente por materiales naturales renovables, tiene el mejor comportamiento ambiental a lo largo de todo el ciclo de vida, tal y como se apuntaba en la fase de extracción y fabricación de materiales). También puede observarse que la mayor parte del impacto ambiental se concentra en las fases de extracción y fabricación de los materiales (rango entre 60% y 66%) y de mantenimiento (rango entre 27% y 34%).

FB720 (A - II/37/120)

MCM (MCMM 1/37/120)

FPC (37/120/C)

0,75

FACHADAS

KgCO2 / m2 Mj / m2 KgCO2 / m

2

EXTRAC. - FABRIC. TRANSPORTE CONSTRUCCIÓN MANTENIMIENTO DESMONTAJE TOTAL

4.011,72

61,11

289,76

162,38

10,99

15,07

36,27

1.447,50

0,759,264.210,74

Mj / m2 KgCO2 / m2 Mj / m2 KgCO2 / m

2 Mj / m2 KgCO2 / m2 Mj / m2 KgCO2 / m

2 Mj / m2

2.327,18

107,41

534,40

255,49

102,71

116,19

178,64

836,55

10,52

699,89

2.422,17

1.461,3192,44

11,99

11,99

94,52

8,19

7,37 447,01

1,18

2,38

11,25

2.273,08

6.776,16

Fig 13. Tabla de resultados agregados de los impactos ambientales de las fachadas FB720, MCM y FPC

63,70% 62,10% 58,00%

4,50%

1,70%

2,30%0,50%

0,20%

2,40%

30,80%

35,70%

36,40%

0,50%

0,20%

0,90%

0,00

1.000,00

2.000,00

3.000,00

4.000,00

5.000,00

6.000,00

7.000,00

FB720 (ALTER. A ‐II/37/120)

MCM (MCMM 1/37/120) FPC (37/120/C)

Extracción ‐ Fabricación Transporte Construcción Mantenimiento Desmontaje Fig 14. Gráfica de resultados agregados de energía (MJ/m2) de la fachadas FB720, MCM y FPC

60,10%

63,90% 57,20%4,58%

1,10%

1,60%

0,40%

0,10%

2,40%

34,20%

34,60%

36,30%

0,66%

0,30%

2,50%

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

FB720 (ALTER. A ‐ II/37/120) MCM (MCMM 1/37/120) FPC (37/120/C)

Extracción ‐ Fabricación Transporte Construcción Mantenimiento Desmontaje Fig 15. Gráfica de resultados agregados de emisiones de CO2 (KgCO2/m

2) de la fachadas FB720, MCM y FPC En cuanto a energía y emisiones de CO2, tal como se ha venido manifestando a lo largo de las diversas fases estudiadas del ciclo de vida, también se evidencian diferencias notables entre los impactos ambientales de la fachada FB270 con respecto a las de referencia, MCM y FPC. La fachada FB720, en su mejor variante, consigue una reducción de los indicadores de consumo de energía y emisiones de CO2, del orden de 2 a 1 cuando se la compara con la FPC y de 3 a 1 cuando se la compara con la MCM. La gran repercusión de las fases de extracción y fabricación de materiales, en primer lugar, y de la fase de mantenimiento, en segundo lugar, se

mantiene cuando se comparan los diversos sistemas de fachadas considerados, tanto sean prefabricados como construidos in-situ. Por lo que respecta al impacto de los residuos sólidos (aquellos materiales que no admiten ni reciclaje ni compostaje y que tienen su destino final en un vertedero), también se ha realizado una comparación entre las cuatro variantes de la fachada FB720 así como las correspondientes a las de referencia MCM y FPC. Las fases consideradas en el ACV han sido todas, a excepción de la fase de transporte puesto que en ella no se producen residuos sólidos (al menos no en forma directa) sino principalmente emisiones a la atmósfera. Es importante tener en cuenta que, habida cuenta de la falta de de datos públicos consultables sobre generación de residuos en todas las fases y sistemas considerados, los valores han sido calculados a partir de información de bases de datos (IVAM, BEDEC, etc.), fabricantes, bibliografía, materiales asimilables y estimaciones propias. Los resultados, por tanto, no deben considerarse exactos sino representativos de tendencias.

Fachada Fabricación1 Construcción2 Mantenimiento3 Derribo4 Total %

FB720 A/I/37/120 9,2 3,11 22,36 9,38 44,05 100%

FB720 B/I/37/120 11,29 3,11 22,36 9,38 46,14 105%

FB720 C/I/37/120 26,19 3,11 22,36 9,38 61,04 139%

FB720 D/I/37/120 12,68 3,11 22,36 9,38 47,53 108%

MCMM I/37/120 48,74 3,11 41,75 31,24 124,84 283%

FPC/37/120 33,04 9,68 39,76 109,8 192,28 437%1Residuos de fabricación de materiales básicos, 2Residuos de embalajes (FB720, MCM y FPC) y sobrantes de construcción (FPC), 3Residuos no

reciclables producto de la reposición parcial del cerramiento a los 35 años, 4Residuos no reciclables producto de la desconstrucción o derribo del

cerramiento a los 50 años.

Fig 16. Tabla de resultados agregados de residuos (Kg/m2) para las fachadas FB720, MCM y FPC

9,2 11,29 26,19 12,68

48,7433,043,11 3,11 3,11 3,11

3,119,68

22,36 22,3622,36

22,36

41,7539,76

9,38 9,389,38

9,38

31,24

109,8

0

50

100

150

200

FB720 A/II/37/120

FB720 B/II/37/120

FB720 C/II/37/120

FB720 D/II/37/120

MCMM I/37/120

FPC/37/120

Fabricación1 Construcción2 Mantenimiento3 Derribo4 Fig 17. Cuadro de resultados de resultados agregados de residuos (Kg/m2), fachadas FB720, MCM y FPC

La información en forma gráfica da una idea clara de la repercusión de cada fase en el total de residuos de cada caso, así como también de la comparación relativa entre los distintos sistemas de fachada. Los valores más bajos, con una variación de hasta un 40% debida principalmente a la fase de producción de materiales, corresponden a los diferentes tipos de la fachada FB720. El cerramiento tipo MCM se sitúa en un segundo nivel, doblando en impacto a la fachada FB720 que más residuos genera. El nivel de superior, correspondiente al mayor impacto del conjunto, lo ocupa la fachada FPC que cuadruplica la media de la FB720 y supera por un 50% a la MCM. 4. Conclusiones del ACV resumido

La aplicación de las estrategias ambientales definidas en la metodología del proyecto FB720 en el diseño de sus diferentes alternativas y por lo que respecta a

los materiales y técnicas de construcción, ha permitido una reducción significativa de los impactos ambientales a lo largo de su ciclo de vida, tanto respecto de sí misma, en sus diferentes variantes, como en comparación con las fachadas de referencia MCM (convencional modular) y FPC (pesada convencional).

Las estrategias ambientales aplicadas a la selección de materiales han sido: -Reducción de la cantidad de material por unidad de servicio. -Sustitución de los materiales y sistemas con mayor impacto asociado. -Utilización de materiales reciclados (industriales) y renovables (naturales). -Potenciación de la rehabilitación (de materiales y componentes). -Minimización de generación de residuos y gestión de los mismos para su reciclaje. -Potenciación de la durabilidad y del bajo mantenimiento. -Utilización de técnicas y materiales locales.

Las mejoras ambientales alcanzadas mediante esas estrategias han sido: -Fase de toma de decisiones del proyecto: se han detectado factores técnicos que son decisivos en el control de los impactos ambientales y que no dependen directamente de los materiales empleados: por un lado la definición geométrica del sistema, como la separación entre montantes (cuanto más separados mejor) y la relación lleno/vacío (cuanto más alta mejor) y por otro lado la definición de los sistemas de unión que pueden facilitar el desmontaje. -Extracción y fabricación de materiales: se confirma que la utilización de materiales naturales con baja intensidad de procesos industriales agregados, es la opción que menores impactos ambientales supone. En cuanto a los materiales que son comunes a todas las alternativas FB720 y que concentran más el impacto ambiental, aún en las mejores opciones de proyecto y teniendo en cuenta que las cantidades empleadas son significativamente menores que en las fachadas convencionales, siguen siendo el aluminio (aun siendo 100% reciclado), el vidrio y los materiales de síntesis (juntas, intercalarios entre vidrios, etc.). -Transporte: los materiales aplicados a la construcción de una fachada, sea cual fuere esta, actualmente se desplazan a lo largo de considerables distancias. Por ello considerar los flujos que ocasiona la localización de los talleres de prefabricación respecto de la ubicación de los proveedores de materiales y las obras es clave. Otro aspecto de gran importancia es la optimización de la capacidad de carga del medio de transporte, que en los recorridos entre almacén y obra no siempre se colmata. Por último se debe considerar la posibilidad de utilizar medios más eficientes de transporte que el camión, teniendo en cuanta para ello la relación kg transportado/energía consumida, como por ejemplo el tren. -Construcción: en esta fase es cuando más evidentes se hacen las diferencias de impacto entre los sistemas prefabricados y los sistemas in-situ. Ello se debe a que en los prefabricados se hacen eficientes muchas operaciones al aplicar utillaje más completo permitiendo un menor consumo directo de materiales y una menor generación de residuos que, además, en taller pueden ser clasificados con mayor facilidad y, en consecuencia, reciclarse en mayor proporción. Cabe señalar el creciente impacto que suponen los materiales de embalaje (que se convierten en residuos nada más llegar a obra) pues representan una parte importante del coste energético y emisivo de los sistemas constructivos: hasta un 30% y un 20% del total para los sistemas prefabricados (FB720 y MCM) e in-situ (FPC) respectivamente. -Mantenimiento: En esta fase que comprende 50 años de duración (35 primeros años de mantenimiento y unos segundos 15 años tras la rehabilitación), las diferencias entre los distintos sistemas de fachada vuelven a ser notables. El orden según el mejor comportamiento ambiental comienza por la fachada FB720, sigue por la FPC y acaba con la MCM, pero con saltos importantes de valor entre las

posiciones primera y segunda (incrementos de impacto entre 1,8 y 2,6 veces) y entre las posiciones primera y tercera (incrementos de impacto entre 1,9 y 3,5 veces). Ello se debe principalmente a las estrategias opuestas de selección de materiales que cada una de las opciones prefabricadas (FB720 y MCM) plantea: materiales naturales renovables e industriales reciclados así como separables y recuperables, en el caso FB720, y materiales industriales poco reciclados y frecuentemente no separables ni recuperables, en el caso MCM. Tales estrategias de partida en la selección de los materiales hacen que la reposición del cerramiento a los 35 años de edad represente un impacto equivalente a la construcción por vez primera. -Demolición/desconstrucción: Además de la diferencia de trabajo mecánico necesario para las operaciones de derribo y desmontaje, cabe apuntar que cada uno de los sistemas comparados presenta diferencias respecto de la cantidad de residuos que se generan al final de su ciclo de vida. Mientras que el desmontaje de la fachada FB720 permite separar cómodamente los materiales reutilizables o reciclables, la desconstrucción de la fachada MCM y la demolición de la fachada FPC no permiten el mismo escenario de recuperación de recursos, ya que no han sido diseñadas para ello, aumentando su impacto ambiental.

La visión global de ciclo de vida permite comprobar que, tal como en muchos estudios ya se ha señalado, la industrialización en sí misma no supone directamente ventajas ambientales. Pero cuando el diseño de la solución constructiva (selección de los materiales, definición geométrica y determinación de las uniones) lleva implícita una adecuada gestión de los recursos para conseguir el cierre del ciclo de los materiales la cuestión cambia significativamente: la industrialización sí que permite reducir impactos en forma significativa respecto de la construcción convencional si está asociada a un diseño constructivo ambientalmente responsable. 4. Análisis de sensibilidad y opciones adicionales de mejora

Como parte del proceso de desarrollo de proyecto de las variantes constructivas de la fachada FB720 se estudiaron diversas opciones de reducción adicional de impacto ambiental, aplicables en cada etapa del ciclo de vida. Algunas de ellas, pese a su interés ambiental, finalmente no fueron incorporadas al diseño y producción del cerramiento debido a que presentaban dificultades técnicas (por ejemplo, sustitución de materiales que hubieran necesitado del desarrollo industrial), económicas (por ejemplo, rediseño de producto y proceso de fabricación) o de orden práctico (por ejemplo, relocalización de las plantas de fabricación). A continuación, siguiendo el orden de las fases del ciclo de vida, se presentan cinco alternativas de reducción de impacto ambiental (energía, emisiones de CO2, materiales, residuos, etc.) valoradas en forma simplificada mediante el indicador de consumo de energía. Finalmente se valora la repercusión que supondría su incorporación en el sistema FB720.

-Fase de extracción-fabricación de materiales: cambio de algunos de los perfiles de aluminio por listones de madera laminada. El sentido de esta propuesta de mejora es reducir energía, emisiones y residuos de producción de materiales, dado que el aluminio 100% reciclado empleado aún presenta mayores niveles de impacto que la madera laminada. Redefiniendo el detalle constructivo y tomando como hipótesis la configuración de cerramiento A/II/37/120 se plantea la substitución de hasta 2,2 kg/m2 de aluminio por 3,07 Kg/m2 de madera laminada.

-Fase de transporte: situar el taller de fabricación de fachadas lo más próximo posible a áreas de grandes ciudades que presenten una demanda potencial de instalación de muro cortina, tanto en sustitución como en obra nueva. Se plantea una reducción de consumo de combustibles utilizados por los camiones que se desplazan entre fábrica y obra, disminuyendo tanto la energía como emisiones de

CO2. Se ha considerado una disminución de la distancia considerada en el estudio (750 Km desde Olot, donde se encuentra el taller de fabricación de fachadas, hasta Madrid, que es una de las localizaciones de las hipotéticas obras a atender) del orden de 10 a 1 (para ello el taller de fabricación se ha situado hipotéticamente en Toledo, manteniendo la obra en Madrid).

-Fase de construcción: materiales de embalaje 100% reciclables. En la puesta en obra del muro cortina modular FB720, casi no se generan residuos porque las operaciones constructivas se limitan a anclar el cerramiento a la estructura. Los residuos principales son, por tanto, los materiales empleados en el embalaje de los paquetes de paneles de fachada. Estos materiales suponen un doble impacto: el de su producción (extracción-fabricación) y el de su gestión como residuos (separación, carga, transporte y tratamiento final). Se plantea reducir el consumo de materiales de embalaje, gracias a su reutilización en el mayor número de ciclos posible, y eliminar la gestión de los residuos (gracias a que se reciclarían).

-Fase de mantenimiento: aumentar la vida útil de la fachada de 35 a 50 años. En este estudio se había tenido en cuenta el reemplazo casi total de los cerramientos a los 35 años. Los muros cortina construidos en los años ’70, cuyos fallos principales son pérdidas de estanqueidad por deterioro de las juntas y unas escasas prestaciones de aislamiento térmico y protección solar, dan prueba de ello. La durabilidad de los muros cortina de reciente fabricación podría ser superior si los materiales elásticos de las juntas demostraran una vida útil mayor. La hipótesis es la equiparación de su durabilidad a la del resto de materiales, en 50 años.

-Desconstrucción: paneles de vidrio cámara desmontables y reciclables. La gestión de residuos del vidrio cámara, vidrio laminado y vidrios con impresiones, tintas, deposiciones, serigrafías, etc., es compleja. La composición y el tipo de juntas entre los distintos elementos que conforman los paneles, adheridas y por tanto no reversibles, impide recuperar los materiales originales. Gran parte del vidrio utilizado en construcción no se recicla sino que se infracicla (se tritura y se mezcla como carga en compuestos de calidad inferior). Con esta medida se intenta evitar los impactos de gestión de residuos y de producción de nuevos materiales.

Los resultados en el ciclo de vida de los diferentes ahorros que podrían alcanzarse con la incorporación de las medidas planteadas a la fachada FB720 puede observarse en el siguiente cuadro (la repercusión porcentual está hecha sobre el total de consumo energético del ciclo de vida, que es 2.278,08 MJ/m2).

Medida de mejora Ahorro (MJ/m2) % ahorro s/total

1. Sustitución de perfiles de aluminio por madera 65,00 2,85%

2. Taller de fachada próximo a la obra (75 Km) 71,40 3,13%

3. Embalaje reutilizable y materiales reciclables 3,43 0,15%

4. Vida útil de las juntas extendidas a 50 años 442,91 19,44%

5. Paneles de vidrio totalmente desmontables 204,90 8,99%

Totales 787,64 34,57% Fig 18. Cuadro de resultados de ahorro de impacto por mejoras en el ciclo de vida de la fachada FB720

Aunque las medidas propuestas suponen grados de dificultad de puesta en práctica muy diferentes (no es lo mismo relocalizar un taller de fabricación de fachadas que desarrollar nuevos embalajes), se constata que existen oportunidades de mejora de gran repercusión y que, combinadas, pueden llegar hasta un tercio del total de la energía. Entre ellas, ordenadas de acuerdo con el potencial de ahorro que presentan y la facilidad de implantación, destacan las 4, 5 y 1.

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POSGRADO EN SOSTENIBILIDAD Y EDIFICACIÓN – … · ambientales en los procesos edificatorios (balance energético, balance hídrico, análisis de ciclo de vida reducido de materiales,