Análisis comparativos de Ciclo
de Vida en procesos e insumos
para construcción y vivienda.
Dr. Gerardo J. Arista González
Fernando González Maza
FACULTAD DEL HÁBITAT, UASLP
Cuernavaca Mor., Oct. 2012.
OBJETIVO DEL ESTUDIO.“Establecer un análisis comparativo entre
materiales de construcción utilizados en la
edificación interior de vivienda: muros,
y cuantificar los impactos que traen
consigo la producción de estos con el fin
de lograr alternativas sustentables a
dichos
materiales
o
los
procesos
productivos que acarrean.”
CONVENCIONALES.-
—Adobe Mejorado
ALTERNATIVOS.-
VS.
— Block industrial (hueco)
— Ladrillo artesanal (macizo)
A LÍMITES DEL SISTEMA…
BLOCK INDUSTRIAL.El block es una pieza (hueca) grande de
concreto que se utiliza como material de
la construcción para la elaboración de
muros y que está supeditado a las
funciones y cualidades que dichos muros
vayan a desempeñar.
Las especificaciones más comunes son:
tipos
medidas
No. 4
40 x 12 x 20
No. 6
No. 8
40 x
15 x 20
40 x 20 x 20
usos
Muros internos y/o divisorios
Paredes, internas, muros
divisorios, baños, bardas
pequeñas y ligeras pueden ser
de usos estructural o de carga
Bardas altas o grandes de usos
estructural o de carga
LADRILLO.El ladrillo es una masa, de barro, en
forma de paralelepípedo rectangular, que,
después de cocida, sirve para construir
muros.
* Paralelepípedo. Sólido limitado por seis paralelogramos, cuyas caras opuestas son iguales y paralelas.
ADOBE.Los adobes son bloques de tierra cruda,
fabricados con arcilla, arena y agua,
moldeados en forma de ladrillo, utilizados
para construir muros, bardas y bóvedas.
grava y arena + sedimento + arcillas =
Elementos resistentes
+60%
Aglutinante
0%
estabilización
20 – 30%
tierras para
construir
ADOBE MEJORADO.-
adoblock
Es un desarrollo tecnológico donde se
emplean materiales que actúan como
elementos estabilizadores de la materia
base.
cemento P + cal apagada + polímeros + tierra = adoblock
Elementos estabilizadores
estabilización
BASE
Características
físico-mecánicas
800%
más que
el adobe normal
vs.
ladrillo blando y block
de concreto
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
ANÁLSIS Y CICLO DE VIDA.-
Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
CICLO DE VIDA.I.
Extracción
VI.
Disposición
Final
II.
Adquisición
Ciclo
de Vida
III.
Producción
(de materia y
energía)
V. Uso y
Tratamiento
Ciclo de Vida.- se refiere a las
diferentes etapas que tiene un producto,
proceso o servicio durante su existencia.
IV.
Fabricación;
Construcción
CICLO DE VIDA.-
vivienda
Expediente
Proceso de
Materialización
Programa
Extracción de materiales
Anteproyecto
Fabricación de componentes
Proyecto ejecutivo
Conceptos
Hipótesis formal
producción
Construcción de elementos
uso y tratamiento
Vivienda (proyecto ejecutado)
disposición final
Remodelación, Demolición
Proceso de
Diseño
ANÁLSIS Y CICLO DE VIDA.Análisis y Ciclo de Vida.- Es
una
metodología que permite
cuantificar
los
impactos
ambientales de un ciclo de vida de
una forma integral (global, total).
Impacto ambiental.-
Modificación del ambiente ocasionada por
la acción del hombre o de la naturaleza.
A CATEGORÍAS DE IMPACTO…
FASES DEL ACV.Los estudios de ACV se componen de
cuatro (seis) fases relacionadas de la
siguiente manera:
I. definición
de objetivo y
alcance
V.
informes
NIVEL DE
DETALLE
IV.
interpretación
VI.
revisión
crítica
II. análisis de
inventario
(ICV)
III. evaluación
de impacto
(EICV)
APLICACIONES DIRECTAS DE UN
ACV.Las aplicaciones directas de los resultados
ACV o ICV;
—desarrollo y mejora del producto
de los estudios de
—ingeniería de valor (reducir procesos innecesarios)
—planificación estratégica
—indicadores de desempeño ambiental
—desarrollo de políticas públicas
—unidad de medida ambiental
—prioridades ambientales
—mercadotecnia
—estrategias de mercado
—comparaciones
—comparación de alternativas para uso interno
—comparación de productos
—otras
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
I. OBJETIVO Y ALCANCE.-
Es el punto de partida del Análisis en
donde
se
definen
los
ejes
principales que se estudiarán, estos
no son definitivos debido a la naturaleza
iterativa de la técnica del ACV.
Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
A OBJETIVO…
LÍMITES DEL SISITEMA.¿qué procesos unitarios?
Proceso de
Materialización
Extracción de materiales / energía
Fabricación de componentes
Expediente
Programa
Conceptos
Hipótesis formal
Anteproyecto
Proyecto ejecutivo
producción
Construcción de elementos
uso y tratamiento
Vivienda (proyecto ejecutado)
disposición final
Remodelación, Demolición
Proceso de
Diseño
LÍMITES DEL SISITEMA.¿qué elementos constructivos?
LÍMITES DEL SISITEMA.-
¿qué componentes y materiales/energía?
Árbol de
proceso.- muro block industrial
CFE
Banco
Pozo
Cementera
Banco
Pozo
Calera
Electricidad
Arena
Agua
Cemento
Arena
Agua
Cal
extracción de materiales
Block
Mortero cem – arena 1:5
Mortero cal – arena 1:5
fabricación de componentes
muro de block
construcción de elementos
transporte
Producción.- block industrial
Producción.- block semi-industrial
Árbol de
proceso.- muro ladrillo
Carpinterías
Talleres
Banco
Pozo
Aserrín
Aceite quemado
Arenas
Agua
Calera
Cal
artesanal
Banco
Pozo
Banco
Arena
Agua
Yeso
extracción de
materiales
Ladrillo
Mortero cal – arena
1:5
fabricación de componentes
muro de ladrillo
transporte
construcción de elementos
Yeso
Producción.- ladrillo
artesanal
Esquema.- ladrillera
artesanal
Árbol de
proceso.- muro adobe
CFE
Cementera
Electricidad
Cemento
mejorado
Calera
Pozo
Banco
Pozo
Rancho
Cal
Agua
Arcilla
Agua
Paja
extracción de materiales
Adobe mejorado
Arcilla - agua 3:1
Arcilla - paja
fabricación de componentes
muro de adobe mejorado
construcción de elementos
Producción.- adobe
mejorado
ALCANCE DEL ESTUDIO.-
¿hasta dónde?
FUNCIÓN.-
características de desempeño; ¿para qué sirve?, ¿para que se
utiliza?, ¿para qué funciona?
separar espacios interiores
UNIDAD FUNCIONAL.-
punto de referencia para hacer comparables los
datos estudiados = FUNCIÓN + TIEMPO DE VIDA + FRECUENCIA DE USO
separar con 1 m2 de muro un espacio interior
durante 60 años
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos y productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
II. ANÁLISIS DEL INVENTARIO (ICV).-
todas las
cantidades y magnitudes de
entradas y salidas que envuelven
Es
donde
se
especifican
los procesos a analizar.
Estas
se
calculan
con
unidad funcional.
Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
base
a
la
ICV.-
inventario de ciclo de vida
ENTRADAS adobes.materias primas y energía
Materias
Primas
Unidad
Adobe
cem - cal
Adobe
cal
Adobe
cemento
Promedio
Arcilla
kg
232.02
233.47
230.11
231.87
Cemento
kg
6.13
0.00
12.13
6.09
Cal
kg
6.13
12.33
0.00
6.15
Agua
lts
44.67
44.98
44.37
44.67
Paja
kg
0.60
0.60
0.60
0.60
kWh
0.0965863
0.1006279
0.0984087
0.098541
Energía
Electricidad
ENTRADAS.Materias
Primas
materias primas y energía
Unidad
Block
Ladrillo
Adobe
Áridos
kg
162.26
187.28
231.87
Cemento
kg
9.94
0.00
6.09
Cal
kg
5.42
11.10
6.15
Agua
lts
28.69
70.65
44.67
Paja
kg
0.00
0.00
0.60
kWh
0.47
0.00
0.098541
Diesel
MJ
0.27
0.00
0.00
Gas
MJ
6.81
0.00
0.00
Aceite
quemado
MJ
0.00
105.43
0.00
Aserrín
MJ
0.00
87.58
0.00
Energía
Electricidad
ENTRADAS.Materia Prima
Arena Block
Cemento Block
Agua Block
transporte block
km
Procedencia
Transporte
80
Banco cercano
Camión 30 ton
670
Tula, Hidalgo
Camión 30 ton
* Red municipal
Block
25
Blockera
Camión 10 ton
Arena Muro
50
Banco cercano
Camión 20 ton
Cemento Juntas
25
Tienda de materiales
Camión 30 ton
Cal Recubrimiento
25
Tienda de materiales
Van 3 ton
Agua Muro
* Red municipal
ENTRADAS.Materia Prima
transporte ladrillo
km
Procedencia
Transporte
Arena Ladrillos
6
Banco cercano
Camión 20 ton
Tierra tizar
6
Banco cercano
Camión 8 ton
Estiércol
6
Rancho
Camión 8 ton
Agua Ladrillos
* Pozo propio
Aceite quemado
50
Talleres mecánicos
Van 3 ton
Aserrín
50
Carpinterías
Camión 8 ton
Ladrillos
25
Ladrillera
Camión 20 ton
Arena Muro
50
Banco cercano
Camión 20 ton
Cal Juntas
25
Tienda de materiales
Van 3 ton
Yeso Recubrimiento
25
Tienda de materiales
Van 3 ton
Agua Muro
* Red municipal
ENTRADAS.Materia Prima
transporte adobe
km
Procedencia
Transporte
Arcilla Adobes
31.10
Banco cercano
Camión 20 ton
Cemento Adobes
193.5
Cerritos, S.L.P.
Camión 32 ton
Cal Adobes
91.60
Banco cercano
Camión 20 ton
Agua Adobes
* Red municipal
Adobes
25
Adobera
Camión 10 ton
Arcilla Muro
50
Banco cercano
Camión 20 ton
Paja Recubrimiento
50
Rancho
Van 3 ton
Agua Muro
* Red municipal
SALIDAS adobes.-
emisiones al aire
(high. pop.)
Gases
Unidad
Adobe
cem - cal
Adobe
cal
Adobe
cemento
Promedio
CO2
kg
3.17
0.74
5.50
3.13
CO
g
1.79
0.36
3.18
1.78
SO2
g
12.24
1.70
22.45
12.13
NOx
g
4.36
1.02
7.59
4.32
PART
g
0.28
0.06
0.50
0.28
PM 10
g
0.15
0.04
0.26
0.15
PM 2.5
g
0.89
0.11
1.63
0.88
COV’s
s/CH4
g
0.30
0.32
0.26
0.29
K
g
.01
.02
.01
.01
SALIDAS.-
emisiones al aire
(high. pop.)
Gases
Unidad
Block
Ladrillo
Adobe
CO2
kg
0.20
10.31
3.13
CO
g
2.67
19.51
1.78
SO2
g
18.91
45.88
12.13
NOx
g
6.75
22.05
4.32
PART
g
0.43
1.14
0.28
PM 10
g
0.23
549.55
0.15
PM 2.5
g
1.37
281.26
0.88
COV’s s/CH4
g
0.24
0.30
0.29
K
g
0.02
2.45
.01
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
III. EVALUACIÓN DE IMPACTO (EICV).-
ICV se traducen
impactos ambientales.
Los datos del
Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
A ACV, IMPACTO AMBIENTAL…
a
CATEGORÍAS DE IMPACTO.—agotamiento de la capa de ozono
—calentamiento global (cambio climático)
—efectos respiratorios
– orgánicos
daños a la salud
– inorgánicos
—carcinogénesis
—radiación
—formación de oxidantes fotoquímicos (smog fotoquímico = COV´s y NO)
—ecotoxicidad
—eutrofización
—acidificación
daños al ecosistema
—uso de suelo
—consumo de combustibles fósiles y minerales
daños a los recursos
ASIGNACIÓN Y CÁLCULO.— SIMA PRO
Es un software que te permite modelar productos
y sistemas desde una perspectiva de
y ciclo de vida.
datos de
inventario
análisis
traducción
daño
ambiental
COMPARATIVAS.-
COMPARATIVA.-
materiales base
120.
100.
80.
60.
40.
20.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Adobe cal
Adobe cemento
COMPARATIVA.-
materiales base
10.
9.
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Carcinogénesis
Resp. Inorgánicos
Radiación
Ecotoxicidad
Uso de tierra
Consumo de combustibles fósiles
Adobe cal
Adobe cemento
Resp. Orgánicos
Cambio climático
Daño en la capa de ozono
Acidificación/Eutrofización
Consumo de minerales
COMPARATIVA.-
juntas
120.
100.
80.
60.
40.
20.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Adobe cal
Adobe cemento
COMPARATIVA.-
juntas
180.
160.
140.
120.
100.
80.
60.
40.
20.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Carcinogénesis
Resp. Inorgánicos
Radiación
Ecotoxicidad
Uso de suelo
Consumo de combustibles fósiles
Adobe cal
Adobe cemento
Resp. Orgnánicos
Cambio climático
Daño a la capa de ozono
Acidificación/Eutrofización
Consumo de minerales
COMPARATIVA.-
recubrimientos
120.
100.
80.
60.
40.
20.
0.
Block
Ladrillo
Adobe
COMPARATIVA.-
recubrimientos
300.
250.
200.
150.
100.
50.
0.
Block
Ladrillo
Carcinogénesis
Resp. Inorgánicos
Radiación
Ecotoxicidad
Uso de suelo
Consumo de combustibles fósiles
Adobe
Resp. Orgánicos
Cambio climático
Daño a la capa de ozono
Acidificación/Eutrofización
Consumo de minerales
COMPARATIVA.-
1 m2 de muro
120.
100.
80.
60.
40.
20.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Adobe cal
Adobe cemento
COMPARATIVA.-
1 m2 de muro
10.
9.
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
Block
Ladrillo
Adobe cem-cal
Carcinogénesis
Resp. Inorgánicos
Radiación
Ecotoxicidad
Uso de suelo
Consumo de combustibles fósiles
Adobe cal
Adobe cemento
Resp. Orgánicos
Cambio climático
Daño a la capa de ozono
Acidificación/Eutrofización
Consumo de minerales
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
IV. INTERPRETACIÓN.—identificación de datos significativos
—evaluación de:
—integridad
—sensibilidad
—coherencia
—conclusiones, limitaciones, recomendaciones
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INTERPRETACIÓN.—consumo de combustibles fósiles
—reducir el transporte
—cambiar el tipo de generación de energía
—efectos respiratorios inorgánicos
—proteger (tapabocas, tolvas…)
El
adobe
solución
mejorado
puede
ser
una
para lograr reducir los
impactos ambientales que se generan en
la producción de los materiales de
construcción y así lograr un mejor
equilibrio con el entorno natural.
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda;
convencionales y alternativos.
BIBLIOGRAFÍA.1. Cláusula 4.1.2 Apreciación general del ciclo de vida, “Gestión Ambiental – Análisis
y ciclo de vida – Principios y marco de referencia”, NMX-SAA-14040-IMNC-2008,
México, 2008.
2.
“El análisis de ciclo de vida como herramienta de valoración proyectual”, Ángelo
Sabella, Ide@ sostenible, Mayo de 2005,
<http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/224/2/10_ciclovida_Sabella_CA
ST.pdf>
3.
“Gestión Ambiental – Análisis y ciclo de vida – Principios y marco de referencia”,
NMX-SAA-14040-IMNC-2008, México, 2008.
4.
Cláusula 4.2.3, “Gestión Ambiental – Análisis y ciclo de vida – Principios y marco
de referencia”, NMX-SAA-14040-IMNC-2008, México, 2008.
5.
“Las posibilidades del concreto”, Artículo de la página web IMCYC, México
<<http://www.imcyc.com/>>, 22-sep-11
88
Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos
Análisis comparativos de Ciclos de
Vida en procesos o productos de
construcción y vivienda; c y a.
BIBLIOGRAFÍA.6. “Generación de inventarios
para el Análisis de Ciclo de Vida de cemento, block,
bovedilla, vigueta y ladrillo en la zona centro de México”, Juan Pablo Chargoy Amador
Luis Angel Rosas Millán, Diego Rodolfo Téllez Muradás, TESIS PROFESIONAL,
Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad
de las Américas Puebla, México, Enero de 2009.
7.
Definición
de
la
Real
Academia
http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=ladrillo
Española,
8.
“Construir con adobe, fundamentos, reparación de daños y diseño
contemporáneo”, Aguilar Prieto Berenice, Primera Edición, Editorial Trillas, México,
Enero 2008.
9.
“Adobe mejorado”, Jesús Velázquez Lozano, Coordinación General de Estudios de
posgrado e Investigación, Facultad de Arquitectura, UA de C, México, Marzo 2007.
10.
Cláusula 5.2 Requisitos adicionales y orientación para los informes para una
tercera parte, “Gestión Ambiental – Análisis y ciclo de vida – Requisitos y directrices”,
NMX-SAA-14044-IMNC-2008, México, 2008.
89
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construcción y vivienda;
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¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!
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