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EVALUACIÓN DEL
IMPACTO AMBIENTAL
DE DIFERENTES
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
INDUSTRIALIZADOS
COMPARADO CON UN
SISTEMA CONSTRUCTIVO
CONVENCIONAL
AUTOR: Cristina Cela, arq.
TUTOR: Dr. Jaume Avellaneda Díaz, arq.
Máster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente UPC
Profesores: R. Serra, H. Coch
Tesina final de máster
Cristina Cela – Septiembre 2011
1
INTRODUCCIÓN
2
OBJETIVO
3
METODOLOGÍA
4
DESCRIPCIÓN DE LOS CASOS
5
IMPACTO AMBIENTAL DE LOS
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Tabla general de materiales
Radiografía de cada proyecto
Efecto de la localización (transporte)
6
COMPARACIONES
Análisis por sistemas
Análisis por materiales
7
MEJORAS POSIBLES
8
CONCLUSIONES
9
BIBLIOGRAFÍA
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INTRODUCCIÓN
objetivo y metodología
A
B
casos
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
La industrialización: el proceso productivo que emplea
materiales, medios de transporte y técnicas mecanizadas
en serie para obtener una mayor productividad.
La prefabricación: sistema constructivo basado en el
diseño y producción de componentes y subsistemas
elaborados en serie en una fábrica fuera de su ubicación
final y que en su posición definitiva conforman el todo o
una parte de un edificio o construcción.
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introducción
OBJETIVO Y METODOLOGÍA
casos
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
objetivo
Desde el punto de vista del análisis de los materiales de construcción que
forman parte de un proyecto, se trata de estudiar cinco proyectos realizados
con distintos sistemas de construcción industrializada para edificios de
viviendas y compararlos con otro realizado de forma tradicional para
comprobar si las técnicas industrializadas son un avance en temas de
sostenibilidad referido a niveles de peso, energía y consumo de CO2
metodología
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Mediciones y asignación de valores de cada material caso por caso,
unificando criterios.
Análisis por sistemas: estructura, fachadas e interiores.
Análisis por materiales: pétreos, metálicos, sintéticos y orgánicos.
Repercusión del transporte en cada caso particular.
Gráficos comparativos (por sistemas y por materiales).
Propuesta de mejoras.
Extracción de conclusiones.
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introducción
1
objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
MÓDULOS 3D: Edificio de 30 viviendas en Banyoles
arquitectos: Miguel Morte y Xavier Tragant
sistema constructivo: COMPACT HABIT
• Módulos completamente equipados apilados
•Conexión vertical de instalaciones
•Fachadas y cubiertas personalizadas
•Interior diáfano
•Distintos tamaños de módulos (50m2, 60m2, 70m2);
mayor flexibilidad de proyecto
•Edificar a partir de pisos enteros fabricados
industrialmente.
Planta tipo
Sección longitudinal
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introducción
objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
MÓDULOS 3D: Edificio de 30 viviendas en Banyoles
Área del módulo de vivienda: 53.12 m2
Área común por vivienda:
3.29 m2
Área total analizada:
56.41 m2
sistema constructivo: COMPACT HABIT
Planta del módulo
Sección longitudinal
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2
objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
PANELES SANDWICH: Edificio de 27 viviendas en Callús
arquitectos: Arau Mediavilla SCP
sistema constructivo: TECCON
•light steel framing: conjunto de perfiles de acero
galvanizado de chapa fina perfilada
•fachadas, paredes interiores y forjados que llegan a la
obra premontados
•materiales reciclados que se trabajan en seco
•no se generan residuos en obra
•permite el desmontado de los componentes y su
reutilización o reciclaje
•el sistema adquiere gran flexibilidad al tener todas las
uniones articuladas.
Planta tipo
Sección transversal
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
PANELES SANDWICH: Edificio de 27 viviendas en Callús
Área del módulo de vivienda: 60.40 m2
Área común por vivienda:
11.11 m2
Área total analizada:
71.51 m2
sistema constructivo: TECCON
Panel tipo
Planta
Sección
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Panel de estructura y fachada, ambas portantes.
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
PANELES DE HORMIGÓN: Edificio de 23 viviendas en Mataró
arquitectos: Duran & Grau Arquitectes Associats
sistema constructivo: BSCP
•BSCP (Building Sistem with Concrete Panel).
•división de toda la obra en paneles macizos de
hormigón
•Cada panel se realiza “in situ”
•para cada panel se desarrolla el plano de detalle
•Hay un proceso constructivo de cada panel (detalle
adjunto)
Planta tipo
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
PANELES DE HORMIGÓN: Edificio de 23 viviendas en Mataró
Área del módulo de vivienda: 66.80 m2
Área común por vivienda:
13.74 m2
Área total analizada:
80.54 m2
sistema constructivo: BSCP
Detalle fachada
Planta del módulo
Detalle forjado
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
MÓDULOS METÁLICOS: Edificio de 36 viviendas en Torelló
arquitectos: Estudi TAC, E. Gascón & J. Roig
sistema constructivo: MODULTEC
•Conjunto de módulos metálicos autoportantes
ensamblados horizontal y verticalmente hasta
conformar una estructura-mecano
•interiores equipados y terminados
•sistema de pilares metálicos que conforman la
estructura vertical
•chapa grecada a modo de forjado superior e inferior
•permite el posterior desmontado
Planta tipo
Sección longitudinal
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
MÓDULOS METÁLICOS: Edificio de 36 viviendas en Torelló
Área del módulo de vivienda: 57.60 m2
Área común por vivienda:
8.50 m2
Área total analizada:
66.10 m2
sistema constructivo: MODULTEC
Planta del módulo
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
SIST. CONVENCIONAL: Edificio 16 viviendas en Torre de l’Espanyol
sistema constructivo: TRADICIONAL
arquitectos: F2m-arquitectura
•construcción sin industrialización
•gran economía de medios, volumen y obra
•Materiales locales
•Técnicas sencillas
•La estructura es, en su mayoría, de hormigón armado
in situ
•las particiones interiores y las fachadas suelen
cerámicas con o sin acabado superficial
Alzado SE
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Planta tipo
Alzado NO
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objetivo y metodología
CASOS
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
SIST. CONVENCIONAL: Edificio 16 viviendas en Torre de l’Espanyol
Área del módulo de vivienda: 82.42 m2
Área común por vivienda:
13.28 m2
Área total analizada:
95.70 m2
Planta
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Profesores: R. Serra, H. Coch
sistema constructivo: TRADICIONAL
Detalle 01
Detalle 02
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casos
IMPACTO AMBIENTAL
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
IMPACTO AMBIENTAL DE LA
CONSTRUCCIÓN EN EL PLANETA:
•50% de los recursos naturales empleados
•40% de la energía consumida
(incluyendo la energía en uso)
•50% del total de los residuos generados
SOLUCIONES SEGÚN LAS FASES
DE CONSTRUCCIÓN:
•Extracción: materiales de bajo impacto
ambiental
•Producción: bajo consumo energético
•Construcción: uso racional de los
materiales
•Residuos: cierre del ciclo de vida de los
materiales
banco BEDEC: base de datos del
Institut Tècnic de la Construcció
(ITeC)
“Construction materials manual”,
Manfred Hegger, Ed. Birkhäuser
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objetivo y metodología
MÓDULOS 3D (Banyoles)
casos
IMPACTO AMBIENTAL
comparaciones
PANELES SANDWICH (Callús)
MÓDULOS METÁLICOS (Torelló)
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mejoras
conclusiones
bibliografía
PANELES DE HORMIGÓN (Mataró)
SIST. CONVENCIONAL (Torre de l’Espanyol)
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introducción
objetivo y metodología
casos
IMPACTO AMBIENTAL
comparaciones
mejoras
conclusiones
bibliografía
REPERCUSIÓN DEL
TRANSPORTE (en España)
•30% de las emisiones de dióxido de
carbono
•3 millones de monóxido de carbono
•620 mil toneladas de óxidos de
nitrógeno
•600.000 de compuestos orgánicos
volátiles
•61.000 de dióxido de azufre
•31.000 toneladas de partículas.
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objetivo y metodología
A
casos
impacto ambiental
COMPARACIONES
mejoras
conclusiones
bibliografía
ANÁLISIS POR SISTEMAS: ESTRUCTURA, FACHADAS, INTERIORES
UNIDADES:
•PESO: Kg/m2
•ENERGÍA: MJ/m3
•EMISIONES: KgCO2eq/m3
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B
objetivo y metodología
casos
impacto ambiental
COMPARACIONES
mejoras
conclusiones
bibliografía
ANÁLISIS POR MATERIALES: PÉTREOS, METÁLICOS, ORGÁNICOS, SÍNTESIS
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Tesina final de máster
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casos
impacto ambiental
comparaciones
MEJORAS
conclusiones
bibliografía
Sustitución de materiales de mayor impacto ambiental por otros de menor impacto
1. metales de 1ª fusión por metales de 2ª fusión o con un mayor % de material reciclado
2. sustituir materiales de origen sintético por materiales de origen orgánico
3. materiales pesados por materiales más ligeros
PESO (kg/m2)
ENERGÍA (MJ/m3)
EMISIONES (kgCO2/m3)
proyecto mejoras REDUCCIÓN proyecto mejoras REDUCCIÓN proyecto mejoras REDUCCIÓN
MÓDULOS 3D
761
761
0%
3.539
2.334
34%
337
205
39%
PANELES SANDWICH
419
358
15%
1.446
1.330
8%
113
107
5%
HORMIGÓN PREFABRICADO
1.128
1.130
0%
6.016
3.585
40%
628
320
49%
METÁLICO
677
677
0%
5.681
3.881
32%
521
359
31%
CONVENCIONAL
1.108
996
10%
3.516
3.115
11%
325
284
13%
UNIDADES:
•PESO: Kg/m2
•ENERGÍA: MJ/m3
•EMISIONES: KgCO2eq/m3
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casos
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
CONCLUSIONES
bibliografía
•A nivel de materiales, el sistema convencional no es el de mayor impacto ambiental respecto a los
valores de consumo energético y de emisiones de CO2 aunque sí es el de mayor peso.
•Según el análisis por sistemas, en todos los casos, la estructura es la parte del edificio que mayor
impacto ambiental tiene debido, principalmente, al peso del hormigón y al volumen de acero del que se
compone. Por tanto, es en esta parte del edificio en la que se debe actuar.
•Según el análisis por materiales, los de origen pétreo y los metálicos son los más abundantes en todos
los casos y, además, los que más inciden en el peso y la energía del edificio
•La repercusión del transporte en los
sistemas tconvencionales es menor
que en otros de carácter industrializado
debido a que los materiales de
construcción de un sistema convencional
suelen ser locales.
•Los
sistemas
constructivos
industrializados
son
fácilmente
mejorables
respecto
al
impacto
ambiental simplemente actuando sobre
los materiales de construcción.
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casos
impacto ambiental
comparaciones
mejoras
CONCLUSIONES
bibliografía
Los sistemas de construcción convencional no tienen un mayor impacto ambiental que
los industrializados si nos quedamos solamente con la idea de extracción y construcción
de los edificios.
Pero si tenemos en cuenta que al final de la vida útil de un edificio éste en vez de ser
demolido puede ser “deconstruído” y “reutilizado”, todo o por partes, la construcción
convencional es un sistema constructivo de gran impacto ambiental.
El cierre del ciclo de vida de los materiales implica convertir los residuos en recursos y la
construcción convencional está muy lejos de permitir esto. Este es su gran hándicap.
recursos
extracción
reciclaje
reutilización
recuperación
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transformación
uso
residuos
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impacto ambiental
comparaciones
mejoras
conclusiones
BIBLIOGRAFÍA
•V. Gómez Jáuregui, "Habidite: viviendas modulares industrializadas", Informes de la Construcción, Vol. 61,
513, 33-46, Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid, enero-marzo 2009.
•Escrig, Christian, "Evolución de los sistemas de construcción industrializados a base de elementos
prefabricados de hormigón".
•Gómez Muñoz, D., Tutores: Aguado de Cea, A. y Fernández Lillo, C. "Estudio comparativo entre distintas
metodologías de industrialización de la construcción de viviendas", Tesina de especialización. Departamento
de Ingeniería de la Construcción (UPC). Barcelona, Junio 2008.
•Wadel, G., Tutores: Avellaneda, J, y Cuchí, A., "La sostenibilidad en la arquitectura industrializada: cerrando
el ciclo de los materiales", Informes de la Construcción, Vol. 62, 517, 37-51, Instituto de Ciencias de la
Construcción Eduardo Torroja. Madrid, enero-marzo 2010.
•Queipo, J., Navarro, J.M., Izquierdo, M., del Águila, A., Guinea, D., Villamor, M., Vega, S., Neila, J., "Proyecto de
investigación INVISO: industrialización de viviendas sostenibles", Informes de la Construcción, Vol. 61, 513,
73-86, Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid, enero-marzo 2009.
•UPC, "Construir amb sisitemes industrialitzats", 2005-2006.
•Solanas, T., Cuchí, A., Folch, R., Mitre, E.M., "Vivienda y sostenibilidad en España", Ed. Gustavo Gili, 2007.
•José Santamarta Flórez, “Transporte y medioambiente”, 2002.
•www.compacthabit.es
•www.tecconevolution.com
•www.bscp.es
•www.itec.es/bedec
•www.wikipedia.es
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