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.- VS. ALTERNATIVOS.- CONVENCIONALES.- “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.” Adobe Mejorado ALTERNATIVOS.- VS. CONVENCIONALES.- Block industrial (hueco) Ladrillo artesanal (macizo) A LÍMITES DEL SISTEMA…

BLOCK INDUSTRIAL.- tipos medidas usos 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 usos No. 4 40 x 12 x 20 Muros internos y/o divisorios No. 6 40 x 15 x 20 Paredes, internas, muros divisorios, baños, bardas pequeñas y ligeras pueden ser de usos estructural o de carga No. 8 40 x 20 x 20 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.- tierras para construir grava y arena + sedimento + arcillas = 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. tierras para construir grava y arena + sedimento + arcillas = Elementos resistentes Aglutinante +60% 0% 20 – 30% estabilización

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 BASE Características físico-mecánicas 800% más que el adobe normal estabilización 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.- Ciclo de Vida I. Extracción II. Adquisición III. Producción (de materia y energía) IV. Fabricación; Construcción V. Uso y Tratamiento VI. Disposición Final Ciclo de Vida.- se refiere a las diferentes etapas que tiene un producto, proceso o servicio durante su existencia.

Proceso de Materialización CICLO DE VIDA.- vivienda Expediente Programa Conceptos Hipótesis formal Anteproyecto Proyecto ejecutivo Proceso de Materialización Proceso de Diseño Extracción de materiales Fabricación de componentes Construcción de elementos producción Vivienda (proyecto ejecutado) uso y tratamiento Remodelación, Demolición disposición final

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.- V. informes NIVEL DE DETALLE IV. interpretación Los estudios de ACV se componen de cuatro (seis) fases relacionadas de la siguiente manera: V. informes IV. interpretación I. definición de objetivo y alcance II. análisis de inventario (ICV) III. evaluación de impacto (EICV) NIVEL DE DETALLE VI. revisión crítica

APLICACIONES DIRECTAS DE UN ACV.- Las aplicaciones directas de los resultados de los estudios de ACV o ICV; desarrollo y mejora del producto 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. A OBJETIVO… Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

Proceso de Materialización LÍMITES DEL SISITEMA.- ¿qué procesos unitarios? Expediente Programa Conceptos Hipótesis formal Anteproyecto Proyecto ejecutivo Proceso de Materialización Proceso de Diseño Extracción de materiales / energía Fabricación de componentes Construcción de elementos producción Vivienda (proyecto ejecutado) uso y tratamiento Remodelación, Demolición disposición final

LÍMITES DEL SISITEMA.- ¿qué elementos constructivos?

LÍMITES DEL SISITEMA.- ¿qué componentes y materiales/energía?

Árbol de proceso.- muro block industrial CFE Banco Pozo Cementera Calera Electricidad Arena Agua Cemento Cal Árbol de proceso.- muro block industrial Block Mortero cem – arena 1:5 Mortero cal – arena 1:5 Agua muro de block extracción de materiales fabricación de componentes transporte construcción de elementos

Producción.- block industrial

Producción.- block semi-industrial

Árbol de proceso.- muro ladrillo artesanal Talleres Banco Pozo Calera Aceite quemado Arenas Agua Cal Arena Yeso muro de ladrillo construcción de elementos fabricación de componentes extracción de materiales transporte Carpinterías Aserrín Ladrillo Mortero cal – arena 1:5

Producción.- ladrillo artesanal

Esquema.- ladrillera artesanal

Árbol de proceso.- muro adobe mejorado CFE Cementera Calera Pozo Banco Pozo Rancho Electricidad Cemento 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).- Es donde se especifican todas las cantidades y magnitudes de entradas y salidas que envuelven los procesos a analizar. Estas se calculan con base a la unidad funcional. Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

ICV.- inventario de ciclo de vida

ENTRADAS adobes.- materias primas y energía Materias Primas Unidad cem - cal cal Adobe cemento Promedio Arcilla kg 232.02 233.47 230.11 231.87 Cemento 6.13 0.00 12.13 6.09 Cal 12.33 6.15 Agua lts 44.67 44.98 44.37 Paja 0.60 Energía Electricidad kWh 0.0965863 0.1006279 0.0984087 0.098541

ENTRADAS.- materias primas y energía Unidad Block Ladrillo Adobe Áridos kg 162.26 187.28 231.87 Cemento 9.94 0.00 6.09 Cal 5.42 11.10 6.15 Agua lts 28.69 70.65 44.67 Paja 0.60 Energía Electricidad kWh 0.47 0.098541 Diesel MJ 0.27 Gas 6.81 Aceite quemado 105.43 Aserrín 87.58

ENTRADAS.- transporte block Materia Prima km Procedencia Transporte Arena Block 80 Banco cercano Camión 30 ton Cemento Block 670 Tula, Hidalgo Agua Block * Red municipal Block 25 Blockera Camión 10 ton Arena Muro 50 Camión 20 ton Cemento Juntas Tienda de materiales Cal Recubrimiento Van 3 ton Agua Muro

ENTRADAS.- transporte ladrillo Materia Prima km Procedencia Transporte Arena Ladrillos 6 Banco cercano Camión 20 ton Tierra tizar Camión 8 ton Estiércol Rancho Agua Ladrillos * Pozo propio Aceite quemado 50 Talleres mecánicos Van 3 ton Aserrín Carpinterías Ladrillos 25 Ladrillera Arena Muro Cal Juntas Tienda de materiales Yeso Recubrimiento Agua Muro * Red municipal

ENTRADAS.- transporte adobe Materia Prima 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 Agua Adobes * Red municipal Adobes 25 Adobera Camión 10 ton Arcilla Muro 50 Paja Recubrimiento Rancho Van 3 ton Agua Muro

SALIDAS adobes.- emisiones al aire (high. pop.) Gases Unidad Adobe cem - cal 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 12.24 1.70 22.45 12.13 NOx 4.36 1.02 7.59 4.32 PART 0.28 0.06 0.50 PM 10 0.15 0.04 0.26 PM 2.5 0.89 0.11 1.63 0.88 COV’s s/CH4 0.30 0.32 0.29 K .01 .02

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 18.91 45.88 12.13 NOx 6.75 22.05 4.32 PART 0.43 1.14 0.28 PM 10 0.23 549.55 0.15 PM 2.5 1.37 281.26 0.88 COV’s s/CH4 0.24 0.30 0.29 K 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).- Los datos del ICV se traducen a impactos ambientales. A ACV, IMPACTO AMBIENTAL… Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

CATEGORÍAS DE IMPACTO.- agotamiento de la capa de ozono calentamiento global (cambio climático) efectos respiratorios orgánicos inorgánicos carcinogénesis radiación formación de oxidantes fotoquímicos (smog fotoquímico = COV´s y NO) ecotoxicidad eutrofización acidificación uso de suelo consumo de combustibles fósiles y minerales daños a la salud daños al ecosistema daños a los recursos

ASIGNACIÓN Y CÁLCULO.- SIMA PRO daño ambiental datos de inventario Es un software que te permite modelar productos y sistemas desde una perspectiva de análisis y ciclo de vida. datos de inventario daño ambiental traducción

COMPARATIVAS.-

COMPARATIVA.- materiales base

Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento COMPARATIVA.- materiales base Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento

COMPARATIVA.- juntas

Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento COMPARATIVA.- juntas Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento

COMPARATIVA.- recubrimientos

COMPARATIVA.- recubrimientos Block Ladrillo Adobe

COMPARATIVA.- 1 m2 de muro

Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento COMPARATIVA.- 1 m2 de muro Block Ladrillo Adobe cem-cal Adobe cal Adobe cemento

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 Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

INTERPRETACIÓN.- consumo de combustibles fósiles reducir el transporte cambiar el tipo de generación de energía efectos respiratorios inorgánicos proteger (tapabocas, tolvas…) El adobe mejorado puede ser una solución 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_CAST.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 Española, http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=ladrillo 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 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; convencionales y alternativos. ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN! Fachada inteligente en ADIC Headquarters, AEDAS, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos