Impactos medioambientales en Construcción sostenible

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Wikilibro: Construcción sostenible > Capítulo 6: Materiales sostenibles para la construcción

Sección 4

Impactos Medioambientales
El análisis de impactos medioambientales de los materiales de construcción debe hacerse desde la visión global de todo su ciclo de vida, considerando las fases de EXTRACCIÓN, PRODUCCIÓN, TRANSPORTE, PUESTA EN OBRA, DECONSTRUCCIÓN, Y VALORIZACIÓN/RECICLADO, tomando como referencia para el análisis los indicadores ambientales comúnmente aceptados por la comunidad científica.

Los indicadores se pueden definir como medidas en el tiempo de las variables de un sistema (parámetros medibles) que nos dan información sobre las tendencias de éste, sobre aspectos concretos que nos interesa analizar.

Los indicadores medioambientales son factores del medioambiente que son susceptibles de alterarse o cambiar, que están consensuados y aceptados por la comunidad científica internacional, permitiéndonos obtener y analizar la información para evaluar las dimensiones de los impactos, establecer las medidas y objetivos para prevenirlos, y verificar que se cumplen.

http://europa.eu/legislation_summaries/environment/sustainable_development/l28127_es.htm

http://www.magrama.gob.es/es/calidad-y-evaluacion-ambiental/temas/informacion-ambiental-indicadores-ambientales/


En el ciclo de vida de los materiales de Construcción se realizan una serie de procesos que producen efectos negativos en el medioambiente ó IMPACTOS:

  • Agotamiento de recursos: materia prima de fuentes no renovables
  • Consumo de energía: energía incorporada ó embodied energy
  • Contaminación del aire, las aguas, y la tierra provocando:
- Calentamiento global / Efecto invernadero
- Acidificación
- Destrucción de la capa de ozono
- Eutrofización
- Potencial creación de ozono fotoquímico (SUMMER SMOG)
  • Emisión de Sustancias perjudiciales para la salud de las personas
  • Producción de Residuos

La medida de estos impactos se realiza evaluando un conjunto de Aspectos Medioambientales afectados por los cambios, como ejemplo, en la directiva 1980/2000, de concesión de etiquetas ecológicas a productos, se proponen los siguientes:

Calidad del aire y del agua
Protección del suelo
Reducción de residuos
Ahorro de energía
Gestión de recursos naturales
Prevención del calentamiento global
Protección de la capa de ozono
Seguridad ambiental
Ruido
Biodiversidad

Contenido

AGOTAMIENTO DE RECURSOS NATURALES

La materia prima empleada en la fabricación de los materiales de construcción proviene de recursos naturales que en su mayoría no se regeneran, con el consiguiente riesgo de su agotamiento, y provocando los procesos de extracción un fuerte impacto en los ecosistemas, en los paisajes, y en las poblaciones (caso de las maderas tropicales o la extracción de la bauxita para fabricar el aluminio).

De aquí que se fomente la reducción de la extracción de materia prima y el uso de materiales reutilizados y reciclados, las llamadas “3 R”.

Una economía global Sostenible ha de considerar la reducción del consumo en los países desarrollados reduciendo la Huella Ecológica, definida por Domenech Quesada en 2007 como “el área de territorio ecológicamente productivo, necesario para producir todos los recursos consumidos por esa población y para asimilar todos los desechos producidos, expresado en Hectáreas de superficie”.


CONSUMO DE ENERGÍA

Se define la Energía incorporada o Embodied energy, teniendo en cuenta la energía consumida en todas las fases de la vida útil del material, incluido el transporte, producida por combustibles fósiles como el petróleo, el gas o el carbón, proponiendo como medidas reductoras el empleo de materiales que precisan de menor consumo en su fase de elaboración como la madera o la piedra, el uso de materiales locales que no precisan ser transportados a largas distancias, y aquellos fabricados con energías renovables o limpias como la solar, eólica, geotérmica, o con la combustión de la biomasa, neumáticos u otros combustibles alternativos.

Los materiales con menos energía incorporada son los áridos, seguidos por el cemento los cerámicos y la madera, y por el acero, el aluminio y el vidrio, debido a la extracción y producción, pero si tenemos en cuenta el transporte, la cosa cambia sobre todo con los materiales más pesados y cuyas fabricas estén más alejadas de la obra.


Los profesores de la universidad de Bath, Inglaterra, Prof. Geoff Hammond y Craig Jones, en su “INVENTORY OF CARBON & ENERGY (ICE) Version 2.0” de Enero de 2011, estiman los siguientes valores para los materiales comunes empleados en construcción:


cerámica vidrio aridos
indicador unidades general azulejos
EE embodied energy MJ/Kg 10 12 15 0,083
Ec embodied carbon KgCO2/kg 0,65 0,74 0,85 0,0048
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 0,7 0,78 0,91 0,0052


ladrillo piedra
indicador unidades PARA REVESTIR CARA VISTA GRANITO MARMOL
EE embodied energy MJ/Kg 3 8,2 11 2
Ec embodied carbon KgCO2/kg 0,22 0,52 0,64 0,112
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 0,24 0,55 0,7 0,13


mortero (cem:arena ó cem:cal:arena)
indicador unidades 1:3 1:6 1:1:6 1:2:9
EE embodied energy MJ/Kg 1,33 0,85 1,11 1,03
Ec embodied carbon KgCO2/kg 0,2 0,127 0,163 0,145
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 0,22 0,136 0,174 0,155


cemento yeso cal
indicador unidades CEM I 50% CLINKER pasta
EE embodied energy MJ/Kg 5.50 3,5 1,8 5,3
Ec embodied carbon KgCO2/kg 0,93 0,42 0,12 0,76
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 0,95 0,45 0,13 0,78


acero aluminio
indicador unidades virgen reciclado virgen reciclado 33%
EE embodied energy MJ/Kg 35,3 9,5 218 34
Ec embodied carbon KgCO2/kg 2,75 0,43 11,46 1,98
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 2,89 0,47 12,79 2,12


aislantes
indicador unidades lana roca fibra de vidrio poliestireno poliuretano
EE embodied energy MJ/Kg 16,8 28 88,6 101,5
Ec embodied carbon KgCO2/kg 1,05 1,35 2,5 3,48
CO2 equivalente KgCO2 e/kg 1,12 - 3,29 4,26


Este estudio considera el análisis Cradle-to-gate o evaluación realizada desde la fase de extracción de recursos a la puerta de la fábrica, es decir, antes de su transporte hasta el consumidor, no incorporando la fase de uso ni de demolición.

Un grupo de expertos de la escuela de arquitectura de Barcelona y el Colegio de Arquitectos de Cataluña, han desarrollado una investigación dirigida a la formación de técnicos en materia de sostenibilidad y ecoeficiencia, y entre otros resultados, han llegado a la conclusión que la tipología arquitectónica y constructiva influye en la energía incorporada en los edificios, calculando los siguientes valores de energía necesaria para construir 5 tipos distintos:

Tipologías edificatorias Energía consumida (MJ/m2)
1. Masía 305
2. Edificio de obra de fábrica tradicional 1706
3. Edificio de obra de fábrica convencional 1738
4. Edificio de estructura de hormigón armado 1946
5. Edificio de acero y vidrio 1924

http://www.coac.net/mediambient/Life/l5/l5200.htm


Un estudio realizado por Sustainable Homes, empresa de consultoría del Reino Unido, titulado “Embodied energy in residential property development” valora la energía incorporada y añade el valor de CO2 incorporado en tres tipos de edificios:

ENERGIA INCORPORADA CO2 INCORPORADO
TIPO DE EDIFICIO KWh/m2 (x3,6 MJ/m2) KG CO2/m2
Vivienda Unifamilar 280-500 500-1000
Edificio plurifamiliar 250-360 800-1200
Oficina 280-500 500-1000

http://www.sustainablehomes.co.uk/resources/publications/


Las políticas europeas de eficiencia energética por ahora sólo inciden en reducir la energía consumida en la fase de uso de los edificios, proponiendo el empleo de mejores materiales aislantes y mayores secciones de envolventes, elevando de esta manera la energía incorporada, pero en el futuro, en la medida en que se alcancen los objetivos iniciales (passive house, zero-energy), se propondrán medidas correctoras para reducir la energía incorporada en los materiales y productos de construcción.


EMISIONES A LA ATMOSFERA, AL AGUA Y A LA TIERRA

Los indicadores más comunmente empleados para analizar los impactos de las emisiones a la Atmósfera, al Agua o a la Tierra, son los siguientes:

TABLA

INDICADOR UNIDADES
Calentamiento global kg CO2 eq
Destrucción capa de ozono kg CFC-11 eq
Acidificación kg SO2 eq
Eutrofización kg PO4 eq.
Oxidantes fotoquímicos kg C2H4 eq
http://www.Ihobe.net


CALENTAMIENTO GLOBAL

es provocado por la existencia de Gases de efecto invernadero (GEI) en capas bajas de la atmósfera, que absorben la radiación infrarroja convirtiéndola en calor, y forman una capa protectora tipo invernadero que impide el enfriamiento. La contribución de los Gases GEI al efecto invernadero es variable:

TABLA

GAS CONTRIBUCIÓN
CO2 ANHÍDRIDO CARBONICO 53 - 535%
CH4 METANO 13 - 15%
N2O DIOXIDO DE NITROGENO 7 - 4%
CFCs CLOROFLUOROCARBONO 20 - 21%
O3 OZONO troposférico 2%
Otros 3%


DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO

en la capa de la estratosfera entre los 20 y 50 km de altura, que nos protege de los rayos ultravioletas del sol, como consecuencia de los clorofluorocarbonos (CFC), un empleados en sprays y frigoríficos.


LLUVIA ÁCIDA

provocada por procesos de combustión en los que se emiten gases (en especial los óxidos de nitrógeno NOx y el dióxido de azufre SO2) que reaccionan al contacto con la humedad del aire y se transforman en ácido sulfúrico, nítrico y clorhídrico. Estos ácidos se depositan en las nubes, y caen sobre la tierra contenidos en la lluvia provocando:

- trastornos importantes en la vida acuática. Algunas especies de plantas y animales logran adaptarse a las nuevas condiciones para sobrevivir en la acidez del agua, pero otras no.
- acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, y de la tierra por filtración a los niveles freaticos.
- Deterioro de las construcciones históricas, y de los materiales metálicos.


EUTROFIZACIÓN

es un proceso que sucede en un lago o embalse cuando se carga de nutrientes: crecen las algas en gran cantidad, el agua se enturbia, las algas y otros organismos se mueren y se descomponen por la actividad de las bacterias, gastando el oxigeno e impidiendo la vida de los peces, que necesitan aguas ricas en oxígeno.


Las Fuentes de eutrofización se clasifican en:

a) Eutrofización natural: proceso que se va produciendo lentamente de forma natural en todos los lagos del mundo, porque todos van recibiendo nutrientes.
b) Eutrofización de origen humano: vertidos urbanos, que llevan detergentes y desechos orgánicos, y los vertidos ganaderos y agrícolas, que aportan fertilizantes, desechos orgánicos y otros residuos ricos en fosfatos y nitratos.


NIEBLA FOTOQUÍMICA

Caracterizada por la presencia de alto contenido de oxidantes, partículas ácidas, hidrocarburos oxidados y agua, produce efectos negativos como irritaciones en ojos y garganta, mal olor, menor visibilidad, fitotoxicidad, y alteración de ciertos materiales, y aparece cuando se dan las siguientes condiciones:

  • Emisión de hidrocarburos y de óxidos de Nitrógeno NOx (transporte / combustión).
  • Insolación (radiación ultravioleta).


EMISION DE SUSTANCIAS PERJUDICIALES PARA LA SALUD HUMANA

Tanto en la fase de puesta en obra como de uso del edificio, se deben controlar las siguientes sustancias que se emplean en la fabricación de algunos materiales de construcción:

PLOMO: Usado como impermeabilización en cubiertas, instalaciones de agua y eléctricas, tuberías, pinturas, soldaduras. Es toxico por inhalación, ingestión, contacto a través de la piel. Es un veneno que se acumula en el organismo.
SUSTANCIAS DE PROTECCION DE LA MADERA: los tratamientos de protección frente a hongos o insectos, como la Creosota, pueden provocar cáncer en las personas por inhalación de humos irritantes y tóxicos.
PLÁSTICOS: los más tóxicos son lo plásticos volátiles: PVC, formaldehido (tableros de madera), los ftalatos. Son tóxicos por ingestión e inhalación.
FIBRAS MINERALES: usadas en asilamientos de fachadas y cubiertas, en tubos, etc, pueden provocar enfermedades en los ojos, irritaciones en la piel, problemas respiratorios, cáncer de pulmón, etc.
ASBESTO: usado en tableros y placas de fibrocemento, tratamientos superficiales, aislamientos, tuberías, provoca asbestosis, cáncer de pulmón, de pleura o peritoneo, y es tóxico por contacto directo al desprenderse fibras o en caso de incendio.


ISTAS, el Instituto sindical del trabajo, ambiente y salud, publicó la siguiente lista en su web: http://www.istas.net/web/index.asp?idpagina=3459&nueva_fuente=3


Sustancia Usos más frecuentes Toxicidad aguda Toxicidad crónica
Amianto Fabricación uralita, aislantes térmicos, fabricación frenos, textil, construcción No tiene Asbestosis, cáncer
Cloruro de vinilo Inyección de plásticos, Marcos de ventana, fontanería, fabricación de automóviles y barcos Somnolencia, Irritación piel y mucosa Cáncer de hígado, lesión en huesos, hígado, alteraciones de la piel
Monóxido de carbono Fabricación, distribución de gas, garajes, bomberos, soldadura acetilénica, industria química Dolor de cabeza, asfixia Enfermedades cardíacas y del sistema nervioso
Plomo y derivados Fabricación y uso de pinturas, barnices, esmaltes, cerámicas, baterías, etc., estabilización de plásticos, soldadura Con tetraetil de plomo: encefalopatía, delirios, alucinaciones, coma Plomo inorgánico: cólico, anemia, enfermedad del sistema nervioso y renal; Tetraetil plomo: Irritabilidad, jaqueca, náuseas, vómitos, dolor abdominal
Estireno, Tolueno, Tricloroetileno Fabricación plásticos, resinas y poliéster, disolventes de colas, barnices y pinturas Industria textil, tintorerías, desengrasado de piezas metálicas Irritación de piel y mucosas, cefaleas, vértigos, somnolencia, confusión, sensación de borrachera Cefaleas, fatiga crónica, anemias, lesión renal y hepática, dermatitis, alteraciones del sistema nervioso
socianatos Fabricación y uso lacas de poliuretano, poliuretanos flexibles y rígidos, Industria textil Irritación ojos, nariz y garganta, tos, dificultad respiratoria Dermatitis, asma bronquial
Plaguicidas: organoclorados, organofosforados, piretroides, carbamatos Fabricación de plaguicidas, Industria maderera y de transformación, producción agrícola Sudoración, erupciones, prurito, mareos, temblores, convulsiones, Visión borrosa, palpitaciones, tos, vómitos, náuseas Astenia, anorexia, alteración del sueño, depresión, temblor, parálisis, cáncer, alteraciones de la reproducción, disrupción endocrina


La DIRECTIVA 2008/98/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO, de 19 de noviembre de 2008 sobre los residuos, establece en su anexo III una lista de características que permiten clasificar a cualquier residuo como «residuo peligroso» (ver apartado de anexos):

  • Explosivo
  • Oxidante
  • Fácilmente inflamable
  • Inflamable
  • Irritante
  • Nocivo
  • Tóxico
  • Cancerígeno
  • Corrosivo
  • Infeccioso
  • Tóxico para la reproducción
  • Mutagénico
  • Residuos que emiten gases tóxicos al entrar en contacto con el aire, con el agua o con un ácido.
  • Sensibilizante
  • Ecotóxico
  • Residuos susceptibles, después de su eliminación, de dar lugar a otra sustancia


PRODUCCION DE RESIDUOS

En todo el ciclo de vida de los productos de construcción se generan residuos que hay que transportar, valorizar (procedimiento que permite el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos sin poner en peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medio ambiente), y procesar para su puesta en el mercado como material de re-uso o reciclado, o bien deponer en vertedero e incinerar.

Es fundamental alargar la vida útil de productos (incluidos los edificios y las infraestructuras), mejorando las características que aumenten su durabilidad, evitando obsolescencias programadas que convierten al producto, demasiado rápidamente, en Residuo.

Afortunadamente es posible dar una segunda vida al Residuo y aportarle un valor, incluso en ocasiones, superior al que tuvo la materia prima con la que se fabricó, ya que gestionados de forma correcta, los residuos pueden valorizarse convirtiéndose en materia prima o producto final.


Pero para que la valorización sea eficaz y rentable es importante:

  • Diseñar productos pensando en su desmontado al final de su vida útil garantizando que se pueda reutilizar o reciclar en su totalidad, limitando sustancias y subproductos que contaminen el residuo.
  • Separar en origen, sensibilizando y conduciendo a promotoras y constructoras hacia conductas respetuosas con el medioambiente, mediante campañas formativas o medidas obligatorias.
  • Demandar material proveniente del reciclado de residuos, porque sólo la demanda genera oferta y mejora el producto.
  • Diseñar productos elaborados a partir de reciclado, elaborar guías de uso de residuos, informar de las posibilidades y del beneficio que supone esta nueva actitud.


En el sector de la construcción se ha avanzado mucho en la gestión de residuos de construcción y demolición, pero aún no se emplean materiales de reciclado en el hormigón armado a pesar de que la normativa del año 2008 permite el uso de al menos un 20% de árido de reciclado.

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