Universidad Autónoma de San Luis Potosí Facultad del Hábitat “Análisis del ciclo de vida de materiales de construcción convencionales y alternativos.” Tesis que para obtener el título de: Arquitecto Presenta: Fernando González Maza Asesor: Dr. Gerardo Javier Arista González Sinodales: M.D.B. Jorge Aguillón Robles Arq. Omar Moreno Carlos San Luis Potosí, S.L.P., Diciembre 2012
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Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Facultad del Hábitat
“Análisis del ciclo de vida de materiales de construcción convencionales y alternativos.”
Tesis que para obtener el título de:
Arquitecto
Presenta: Fernando González Maza
Asesor:
Dr. Gerardo Javier Arista González
Sinodales: M.D.B. Jorge Aguillón Robles
Arq. Omar Moreno Carlos
San Luis Potosí, S.L.P., Diciembre 2012
A María
A mi Familia, Fernando, Bertha, Berthita, Juan Pablo,
José Eduardo, Lucía y Andrés
A todos mis familiares y amigos
i
AGRADECIMIENTOS
Ahora con el trabajo listo para imprimir quiero agradecer el apoyo de todos los que
ayudaron directa o indirectamente la terminación de este trabajo, que si bien más que la
culminación de mi carrera, es la culminación de toda una etapa de mi vida.
Agradezco sinceramente el apoyo y orientación del Dr. Gerardo J. Arista González por
enseñar que en la arquitectura abarca gran variedad de contextos como la investigación y
que se depende de esta investigación, por más que duela, para que la innovación y la
solución a los problemas actuales continúe siendo característica esencial en ella.
Conjuntamente agradezco al M.D.B. Jorge Aguillón Robles por todo su apoyo y
orientación. Al I.Q. Juan Pablo Chargoy Amador, del Centro de Análisis de Ciclo de Vida y
Desarrollo Sustentable (CADIS) y del Dr. Jordi Oliver Solà, investigador en Institut de
Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB) de Barcelona por el seguimiento continuo y
eficaz ofrecido durante este año.
Reitero mi más sincero agradecimiento a la Facultad del Hábitat, a todos los maestros y
profesores con quienes tuve fortuna de aprender, y a la Universidad Autónoma de San Luis
Potosí por brindarme la formación en la profesión de mi vida, a la Arq. Martha Pérez
Barragán por sus constantes enseñanzas dentro y fuera de taller. Al Colegio Motolinía y al
Tecnológico de Monterrey por brindarme la oportunidad de formarme como la persona
que soy hoy.
Quiero expresar mi más sentido agradecimiento a mi novia, familia y amigos, por toda la
paciencia mostrada durante la realización de este trabajo. Por celebrar conmigo los
momentos de alegría y también por su comprensión y apoyo en los momentos de
angustia.
Al que hace de mi vida una mezcla de alegrías, tristezas, aventuras, retos, logros y fracasos,
GRACIAS.
ii
PRESENTACIÓN
“… dar un paso atrás y reconocer que el sistema socioeconómico humano, tal como está
estructurado en la actualidad, no es gestionable, ha sobrepasado sus límites y se dirige
hacia el colapso.”1
La evolución humana de los últimos siglos ha revolucionado el sentido y la calidad de vida
en general, esto multiplicado por los más de 7 mil millones de personas que habitamos el
planeta hoy en día, tiene como resultado encontrar un mundo finito contra necesidades
humanas infinitas. Esta problemática actual se refleja en todas y cada una de las
actividades realizadas diariamente en todo el planeta, una de ellas, la arquitectura.
La arquitectura es la materialización de una idea acorde a ciertas necesidades específicas
en un espacio determinado. Es el lenguaje por el cual los espacios adaptados por el
hombre o la naturaleza se expresan de manera individual y subjetiva.
Esta materialización de ideas frente a las continuas necesidades del ser humano han
llevado a la capacidad cíclica del planeta a una degradación sin precedentes que puede
acarrear el colapso de gran parte de la vida en este planeta.
En un esfuerzo insignificante por mejorar el panorama actual de la realidad, se presenta
esta investigación como un trabajo que permita aminorar a cierto punto los impactos
ocasionados por el hombre en cuanto a la producción de componentes necesarios para la
materialización de la arquitectura y como un punto de partida hacia nuevos estudios
conjuntos que permitan abrir el camino hacia una arquitectura ecológica y sustentable,
que permita la prosperidad y el mejoramiento de la calidad de vida de todos los que
habitamos la Tierra.
“Contemplar la Tierra bien significa también, vernos mejor a nosotros mismos.”2
1 MEADOWS (1992) Más allá de los límites del crecimiento en LÓPEZ BERNAL, Oswaldo (2008) La
sustentabilidad urbana; una aproximación a la gestión ambiental en la ciudad, 1ra. Ed., Universidad del Valle, Cali, Colombia, 193 pp., p. 29
iii
RESUMEN
En esta investigación, se pretende efectuar un análisis comparativo de procesos o
productos convencionales relacionados con la industria de la construcción y la vivienda en
México, con la finalidad de aminorar el impacto ambiental de su fabricación, uso y
disposición, así como proponer procesos o productos alternativos, con la finalidad de
obtener en su ciclo de vida menores impactos ambientales que en los anteriormente
mencionados.
Se evalúan cinco tipos de muro distintos mediante la metodología conocida como Análisis
del ciclo de vida; dos convencionales construidos a base de blocks huecos de concreto y de
ladrillo macizo artesanal; y tres alternativos construidos con tecnologías menos agresivas al
ambiente, en este caso de adobe mecanizado estabilizado con cemento, cal o yeso.
El estudio comparativo evalúa el comportamiento ambiental de 1 m2 de cada tipo de muro
desde la extracción de los materiales hasta la etapa de construcción (de la cuna a la
puerta) y se recopilan datos que son la base de un inventario local de materiales
involucrados en la fabricación de muros en San Luis Potosí.
Analizando los impactos de los datos evaluados, se concluye que la producción de
cemento y la quema de combustibles peligrosos para la cocción de ladrillo artesanal son
los daños más elevados de la comparación y la implementación de adobes mecanizados
en la construcción de muros puede ser una solución ambientalmente posible en un
intento por reducir los impactos ambientales generados en el entorno.
Las conclusiones apuntan a la necesidad de continuar investigaciones referentes a la
factibilidad social y económica de la implementación de adobes mecanizados y de estudios
sobre las capacidades físicas, mecánicas o térmicas y espaciales, funcionales o estructurales
de este material alternativo.
2
RICHARDSON, Phyllis (2207) XS Ecológico: Grandes ideas para pequeños edificios, Ed. Gustavo Gili, Barcelona, 223 pp., p. 11 (Introducción)
iv
ABSTRACT
The present research pretends to do a comparative analysis about conventional processes
or products related with the construction and housing industry in Mexico, with the
purpose of reducing environmental impact during their fabrication, use and disposal, and
to propose alternative processes or products, in order to achieve less environmental
impacts than the aforementioned during their life cycle.
Five different types of walls are evaluated using the Life cycle analysis; two conventional
walls based on concrete blocks and handmade bricks; and three alternative ones built with
less aggressive technologies, in this case based on adobe stabilized with cement, limestone
or gypsum.
The comparative research evaluates the environmental behavior of 1 m2 of each type of
wall since the extraction of the materials until the construction stage and collects data to
create a local inventory of the materials involved in the construction of walls in San Luis
Potosi.
Analyzing the impacts of the evaluated data, the research concludes that the cement
production and the burning of dangerous fuels for the brick production are the highest
damages in the comparison and that the implementation of adobes in the wall
construction can be a possible solution to achieve reducing environmental impacts.
The conclusions point to the necessity of continue researching about the social and
economic adobes implementation feasibility and to further studies about the physical,
mechanical or temperature capacities and space, functional or structural characteristics of
this alternative material.
ÍNDICE v
ÍNDICE
AGRADECIMIENTOS i
PRESENTACIÓN ii
RESUMEN iii
ABSTARCT iv
vi ÍNDICE
INTRODUCCIÓN 1
- Objetivo e hipótesis 3
MARCO TEÓRICO 5
1. Sustentabilidad 5
1.1. Antecedentes 6
2. Arquitectura y construcción sustentable 13
2.1. Arquitectura sustentable 14
2.2. Construcción sustentable 19
3. Análisis del Ciclo de Vida 23
3.1. Ciclo de vida en materiales y procedimientos constructivos 24
3.2. Antecedentes del ACV 26
3.3. Sistema del producto 28
3.4. Metodología del ACV 30
3.4.1. Objetivo y alcance 31
3.4.1.1. Función 32
3.4.1.2. Unidad funcional 33
3.4.1.3. Límites del sistema 34
3.4.1.4. Tipos y fuentes de datos 35
3.4.1.5. Calidad de los datos 36
3.4.1.6. Revisión crítica 36
3.4.2. Inventario del ciclo de vida (ICV) 38
3.4.3. Evaluación de impactos (EICV) 41
3.4.3.1. Selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y
modelos de caracterización 41
3.4.3.1.1. Calentamiento global 42
3.4.3.1.2. Agotamiento de la capa de ozono 44
3.4.3.1.3. Toxicidad 45
3.4.3.1.3.1. Toxicidad humana 45
3.4.3.1.3.2. Ecotoxicidad 45
3.4.3.1.4. Carcinogénesis 46
3.4.3.1.5. Acidificación 46
3.4.3.1.6. Eutrofización 47
3.4.3.1.7. Efectos respiratorios 48
3.4.3.1.8. Uso de suelo 49
ÍNDICE vii
3.4.3.1.9. Agotamiento de combustibles fósiles y minerales 50
3.4.3.2. Clasificación de resultados del inventario a categorías de impacto
54
3.4.3.3. Caracterización de resultados del inventario a categorías de impacto
54
3.4.3.4. Normalización de los datos 56
3.4.3.5. Agrupación de los datos 56
3.4.3.6. Ponderación de los datos 57
3.4.3.7. Análisis de calidad de los datos 57
3.4.4. Interpretación 58
3.4.4.1. Identificación de aspectos significativos 59
3.4.4.2. Evaluación 59
3.4.4.3. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones 60
3.5. Beneficios y consecuencias del ACV 60
3.6. Soporte informático y normativo 62
3.7. Otras herramientas de gestión ambiental 64
4. Materiales de construcción convencionales 65
4.1. El cemento 66
4.2. La cal 67
4.3. La arena 68
4.4. El agua 69
4.5. Los morteros 70
4.6. El bloque de concreto 71
4.6.1. El block semi – industrial 73
4.6.2. El block industrial 74
4.7. El ladrillo 76
4.7.1. El ladrillo artesanal 77
4.7.2. El ladrillo industrial 80
4.8. El yeso 82
5. Materiales de construcción alternativos 84
5.1. La arquitectura de tierra 86
5.2. Estabilización de tierras 91
5.3. El adobe mecanizado 92
viii ÍNDICE
MARCO METODOLÓGICO 97
6. Definición de objetivo y alcance 97
6.1. Sistema del producto 99
6.1.1. Elementos base 99
6.1.2. Juntas 100
6.1.3. Recubrimiento 101
6.2. Función 103
6.3. Unidad Funcional 103
6.4. Límites del sistema 105
6.5. Tipos y fuentes de datos 106
6.6. Calidad de los datos 107
6.6.1. Suposiciones 108
6.7. Revisión crítica 109
7. Inventario de ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
110
7.1. Inventario de muro de block 113
7.2. Inventario de muro de ladrillo 116
7.3. Inventario de muros de adobe mecanizado 120
8. Evaluación de impactos del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado 124
8.1. Selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos de
caracterización 124
8.2. Clasificación y caracterización del inventario a categorías de impacto 129
8.3. Impactos de los muros de block hueco industrial y semi – industrial 130
8.4. Impactos del muro de ladrillo macizo artesanal 138
8.5. Impactos de los muros de adobe mecanizado 145
8.6. Impactos de los elementos base del muro; block, ladrillo y adobe mecanizado
149
8.7. Impactos de las juntas del muro; morteros y arcilla 153
8.8. Impactos de los recubrimientos del muro; mortero, yeso y arcilla 156
8.9. Impactos de los materiales de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
159
8.10. Impactos de la energía de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
163
ÍNDICE ix
8.11. Impactos del transporte de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
167
8.12. Impactos generales de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
171
8.13. Análisis de calidad de los datos 176
9. Interpretación del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
183
9.1. Identificación de aspectos significativos 183
9.2. Evaluación 185
9.2.1. Análisis de sensibilidad 185
9.2.2. Análisis de coherencia 187
9.3. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones 189
CONCLUSIONES FINALES 199
- De Teoría 200
- De Metodología 200
- De Investigación 202
BIBLIOGRAFÍA 205
MEDIOGRAFÍA 207
ACRÓNIMOS Y GLOSARIO DE TÉRMINOS 213
ANEXOS 217
1. Ejemplo de función, unidad funcional y flujo de referencia 217
2. Lista de materiales para la construcción considerados por el XV Censo Industrial,
INEGI 1999 (materiales y componentes convencionales) 218
3. Proceso de producción de ladrillo artesanal (Anexo Fotográfico) 219
4. Proceso de producción del ladrillo industrial 220
5. Cálculo de flujos de referencia 221
6. Inventario de elementos base del muro de block 223
7. Inventario de entradas de elementos base del muro de ladrillo 225
8. Inventario de salidas de elementos base del muro de ladrillo 227
9. Inventario de elementos base del muro de adobe mecanizado 229
10. Inventario de juntas y recubrimientos del muro de block 231
11. Inventario de juntas y recubrimientos del muro de ladrillo 231
12. Inventario de juntas y recubrimientos del muro de adobe mecanizado 231
x ÍNDICE
13. Modelos SimaPro para muro de block 233
14. Modelos SimaPro para muro de ladrillo 235
15. Modelos SimaPro para muros de adobe mecanizado 239
16. Cálculo de incertidumbre con la matriz de Pedigree 243
17. Identificación de aspectos significativos según Ecoindicador 99 (H) 249
18. Análisis de sensibilidad 255
19. Identificación de aspectos significativos según Impact 2002 257
20. Análisis de coherencia 263
LISTA DE FIGURAS
Introducción
Fig. 1 Blocks, ladrillos y adobes 3
Capítulo 1. Sustentabilidad
Fig. 2 Esquema del conflicto en la Conferencia sobre el Medio Humano, Estocolmo 1972
7
Fig. 3 Problemas y retos básicos del Informe Brundtland 8
Fig. 4 Vinculación de la Agenda 21 a los diferentes estratos políticos 9
Fig. 5 Realidad mundial en la Cumbre sobre Desarrollo Sustentable, Johannesburgo 2002
12
Capítulo 2. Arquitectura y construcción sustentable
Fig. 6 Criterios que rigen la arquitectura actual que se necesitan para una arquitectura
sustentable 15
Fig. 7 Evolución necesaria en la arquitectura 16
Fig. 8 Elementos utilizados por la arquitectura bioclimática en verano e invierno 17
Fig. 11 Obstáculos para lograr una construcción más ecológica 19
Fig. 12 Nuevo paradigma hacia una construcción sustentable 19
Fig. 13 Impactos del medio construido en su entorno (Yeang 1995) 20
Capítulo 3. Análisis del ciclo de vida
Fig. 14 Línea del tiempo de los materiales constructivos 24
Fig. 15 Etapas del ciclo de vida de los productos, procesos y actividades 25
Fig. 16 Ciclo de vida del proceso constructivo 25
Fig. 17 Ciclo de vida del cemento 26
Fig. 18 Línea del tiempo del desarrollo de la metodología de ACV 27
ÍNDICE xi
Fig. 19 Ejemplo de un sistema del producto para el ACV 29
Fig. 20 Etapas del ACV y sus relaciones 31
Fig. 21 Elementos que componen la unidad funcional 33
Fig. 21 Procedimientos simplificados para el análisis del inventario 38
Fig. 22 Relación directa entre los flujos del ICV 39
Fig. 23 Desarrollo de la evaluación de impacto según la Norma ISO 14044 41
Fig. 24 Fases del mecanismo ambiental y ubicación de puntos intermedios y finales
42
Fig. 25 Esquema del efecto invernadero 43
Fig. 26 Esquema del daño provocado por el agotamiento de la capa de ozono 44
Fig. 27 Agujero en la capa de ozono 44
Fig. 28 Esquema del impacto ambiental de acidificación 46
Fig. 28 Efectos de la acidificación (Datos Landsat: USGS/EROS Data Center Recopilación:
UNEP GRID Sioux Falls) 47
Fig. 30 La eutrofización en ríos 48
Fig.31 Evolución de la zona metropolitana de la ciudad de México (ZMCM) 50
Fig. 32 Comparación entre producción e inversión en PEMEX en los últimos 5 años
50
Fig. 33 Diferentes metodologías para desarrollar la fase de EICV 53
Fig. 34 Esquema del uso de factores de caracterización 55
Fig. 35 Relaciones entre los elementos en la fase de interpretación con otras fases del ACV
58
Capítulo 4. Materiales de construcción convencionales
Fig. 36 Ciclo de vida del cemento de la “cuna a la puerta” con las principales fuentes de
emisión de CO2 66
Fig. 37 Proceso de producción de la cal de la “cuna a la puerta” 67
Fig. 38 Trituradora de la máquina para el proceso de extracción de bauxita 69
Fig. 39 Tipos de morteros de acuerdo a su composición 71
Fig. 40 Ciclo de vida de un prefabricado de concreto (Josa, ET. AL., 1997) 72
Fig. 41 Comportamiento del concreto en su ciclo de vida 73
Fig. 42 Proceso de producción del block semi – industrial 74
Fig. 43 Vibro – compresora de block industrial 75
Fig. 44 Proceso de producción del block industrial 75
Fig. 45 Tierras convenientes para la fabricación de ladrillos 76
xii ÍNDICE
Fig. 46 Esquema de una ladrillera artesanal 78
Fig. 47 Proceso de producción del ladrillo artesanal 79
Fig. 48 Galletera de hélice 81
Fig. 49 Esquema de horno de Túnel 81
Fig. 50 Proceso de producción del yeso 82
Capítulo 5. Materiales de construcción alternativos
Fig. 51 Evolución de la arquitectura de tierra a lo largo del tiempo 86
Fig. 52 Zona arqueológica de Paquimé, Casas Grandes, Chihuahua, Patrimonio Cultural de
la Humanidad 87
Fig. 53 Debilidades de la arquitectura de tierra 89
Fig. 54 Relación entre el medio ambiente y el ciclo de vida de la arquitectura de tierra
90
Fig. 55 Prueba de sedimentación 92
Fig. 56 Diferentes estabilizantes para el adobe mecanizado 93
Fig. 57 Máquina de prensado manual CINVA RAM 95
Fig. 58 Máquina de prensado Adopress 3,000 95
Capítulo 6. Definición de objetivo y alcance
Fig. 59 Diferentes niveles para aplicar el estudio del ciclo de vida del producto de la
construcción 98
Fig. 60 Componentes de un muro 99
Fig. 61 Acabados en juntas 100
Fig. 62 Modelo de un block y un adobe mecanizado 102
Fig. 63 Bocetos de flujo de referencia según la unidad funcional (1 m2) 104
Fig. 64 Límites del sistema del producto 106
Capítulo 7. Inventario de ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
Fig. 65 Proceso de recopilación de datos 111
Fig. 66 Estructuración de los datos de entrada y salida 112
Fig. 67 Diagrama de flujo para la construcción de un muro de block 113
Fig. 68 Diagrama de flujo para la construcción de un muro de ladrillo 116
Fig. 69 Diagrama de flujo para la construcción de un muro de adobe mecanizado
120
Capítulo 8. Evaluación de impactos del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado
Fig. 70 Proceso de evaluación de impactos de acuerdo al Ecoindicador 99 125
ÍNDICE xiii
Fig. 71 Unidades DALYS de daños a la salud 126
Fig. 72 Unidades PDF*m2yr de daños al ecosistema 126
Fig. 73 MJ surplus de daños a las recursos naturales 127
Fig. 74 Fórmula de cálculo de los Ecoindicadores 128
Fig. 75 Esquema de la evaluación de impactos 130
Fig. 76 Árbol del proceso del muro de block industrial 135
Fig. 77 Árbol del proceso del muro de block semi – industrial 136
Fig. 78 Árbol del proceso del muro de block promedio 137
Fig. 79 Árbol del proceso del muro de ladrillo con los valores más altos de la producción
143
Fig. 80 Árbol del proceso del muro de ladrillo con los valores más bajos de la producción 2
144
Fig. 81 Adobes experimentales UAT 145
Fig. 82 Árbol del proceso del muro de adobe cemento – cal 146
Fig. 83 Árbol del proceso del muro de adobe cal 147
Fig. 84 Árbol del proceso del muro de adobe yeso 148
Fig. 85 Distintos modelos de camión para transportar arena 177
Capítulo 9. Interpretación del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado
Fig. 86 Horno en ladrillera artesanal 190
Fig. 87 Planos de prototipo mínimo de vivienda popular 192
Fig. 88 Vivienda experimental de adobe mecanizado en la UAT, Tampico 193
Fig. 89 Canaleta para recolección de agua de lluvia en Blockera semi – industrial 194
Fig. 90 Elementos protectores en Blockera semi – industrial 195
Conclusiones finales
Fig. 91 Vivienda de adobe en Casas Grandes 200
Fig. 92 Ladrillera artesanal en Villa de Reyes 202
Fig. 93 Cúpula experimental de adobe mecanizado en la UAT, Tampico 203
Anexos
Fig. 94 Pesado de una pieza de block 12 - 20 – 40 223
Fig. 95 Pesado de una pieza de mini block 223
Fig. 96 Pesado de una pieza de ladrillo macizo artesanal 225
Fig. 97 Producción de adobe mecanizado en la Facultad del Hábitat, UASLP 229
Fig. 98 Pruebas de laboratorio realizadas en la Facultad del Hábitat, UASLP 229
xiv ÍNDICE
Fig. 99 Pruebas de laboratorio, Facultad de Arquitectura, UAdeC, Saltillo, Coahuila
231
LISTA DE CUADROS
Capítulo 2. Arquitectura y construcción sustentable
Cuadro 1. Principios de la arquitectura ecológica 14
Cuadro 2. El proyecto ecológico 22
Cuadro 3. Criterios aplicables para definir el material medioambientalmente correcto
22
Capítulo 3. Análisis del ciclo de vida
Cuadro 4. Objetivos a superar en el futuro del ACV 28
Cuadro 5. Desarrollo del objetivo del estudio de ACV 32
Cuadro 6. Consideraciones para los límites del sistema 34
Cuadro 7. Desarrollo del alcance del estudio de ACV 37
Cuadro 8. Clasificación y características de las toxinas 45
Cuadro 9. Principales diferencias entre toxicidad y carcinogénesis 46
Cuadro 10. Valores normados para los contaminantes del aire en México (DOF, 1994a)
49
Cuadro 11. Categorías de punto intermedio (impactos) y de punto final (daños) 51
Cuadro 12. Categorías de impacto clasificadas por grado de dispersión y por flujos
51
Cuadro 13. Indicadores de las diferentes categorías de impactos 52
Cuadro 14. Soporte informático aplicado al ACV 62
Cuadro 15. Normativas internacionales relacionadas con el ACV 63
Cuadro 16. Herramientas de gestión ambiental más conocidas 64
Capítulo 4. Materiales de construcción convencionales
Cuadro 17. Clasificación del cemento 67
Cuadro 18. Valores característicos y límites máximos tolerables de sales e impurezas en
p.p.m. 70
Cuadro 18. Mezclas de mortero según su utilización 71
Cuadro 19. Tipos de block disponibles en México 72
Cuadro 20. Diferentes tipologías de ladrillo 77
Cuadro 21. Clasificación de yesos por su uso 82
ÍNDICE xv
Capítulo 5. Materiales de construcción convencionales
Cuadro 22. Diferentes máquinas de prensado de adobe en México (Fig. 57 y 58)
94
Cuadro 23. Resistencias de primeras pruebas a adobes mejorados TABITEC 94
Capítulo 6. Definición de objetivo y alcance
Cuadro 24. Porcentajes de materiales por cada tipo de adobe mecanizado 100
Cuadro 25. Recubrimientos utilizados en la construcción en México 101
Cuadro 26. Componentes de muros a evaluar 102
Cuadro 27. Flujos de referencia entre los componentes de los muros 104
Cuadro 28. Tipos y fuentes de datos por proceso unitario 107
Capítulo 7. Inventario de ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
Cuadro 29. Datos de entrada de materiales y energía de block para 1 m2 de muro
114
Cuadro 30. Transporte de materiales para blocks de 1 m2 de muro 114
Cuadro 31. Datos de entrada y transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de
block 115
Cuadro 32. Datos de materiales y transporte para el recubrimiento de 1 m2 de muro de
block 115
Cuadro 33. Principales combustibles de ladrilleras 117
Cuadro 34. Datos de entrada de materiales y energía de ladrillos para 1 m2 de muro
117
Cuadro 35. Transporte de materiales para ladrillos de 1 m2 de muro 118
Cuadro 36. Datos de salida en el proceso de producción de ladrillos para 1 m2 de muro
119
Cuadro 37. Datos de entrada y transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de
ladrillo 119
Cuadro 38. Datos de entrada y transporte de materiales para recubrimiento de 1 m2 de
muro de ladrillo 119
Cuadro 39. Datos de entrada de materiales y energía de adobes para 1 m2 de muro
121
Cuadro 40. Transporte de materiales para adobes mecanizados de 1 m2 de muro
122
Cuadro 41. Datos de entrada de materiales para juntas de 1 m2 de muro de adobe
mecanizado 122
xvi ÍNDICE
Cuadro 42. Transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de adobe mecanizado
122
Cuadro 43. Datos de entrada de materiales y transporte para recubrimiento de 1 m2 de
muro de adobe mecanizado 123
Capítulo 8. Evaluación de impactos del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado
Cuadro 44. Impactos y daños de categoría considerados por Ecoindicador 99 Database
125
Cuadro 45. Perspectivas de cálculo del Ecoindicador 99 128
Cuadro 46. Factores de ponderación de Ecoindicador 99 de acuerdo a las distintas
perspectivas 128
Cuadro 47. Modelos de producción de ladrillo considerados según sus tipos y cantidades
139
Cuadro 48. Datos de entrada de materiales para la construcción de 1 m2 de muro
160
Cuadro 49. Datos de entrada de energía para la construcción de 1 m2 de muro
163
Cuadro 50. Valores de incertidumbre de 1 m2 de muro de block, ladrillo y adobe
mecanizado 178
Cuadro 51. Comparación de probabilidad de impactos entre los m2 de muro de block y
adobe mecanizado 180
Anexos
Cuadro 52. Categorías de impacto de IMPACT 2002 y de Ecoindicador 99 255
Cuadro 53. Análisis de coherencia en los datos de inventario 263
ÍNDICE xvii
LISTA DE GRÁFICAS
Capítulo 8. Evaluación de impactos del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado
Gráfica 1. Ecoindicadores de materiales consumidos por los blocks de 1 m2 de muro
131
Gráfica 2. Ecoindicadores de energía consumida por los blocks de 1 m2 de muro
131
Gráfica 3. Ecoindicadores de transporte de materiales para 1 m2 de muro de block
132
Gráfica 4. Ecoindicadores de 1 m2 de los muros de block industrial y semi – industrial
133
Gráfica 5. Caracterización de impactos de 1 m2 de muros de block 134
Gráfica 6. Ecoindicadores de la producción de ladrillo para 1 m2 de muro 140
Gráfica 7. Caracterización de impactos por la producción de ladrillo artesanal para 1 m2 de
muro 141
Gráfica 8. Ecoindicadores de los elementos base necesarios para la construcción de 1 m2
de muro 149
Gráfica 9. Caracterización de impactos causados por los elementos base de 1 m2 de muro
152
Gráfica 10. Ecoindicadores de las juntas para la construcción de 1 m2 de muro 154
Gráfica 11. Caracterización de impactos causados por las juntas de 1 m2 de muro
155
Gráfica 12. Ecoindicadores de los recubrimientos de 1 m2 de muro 157
Gráfica 13. Caracterización de impactos causados por los recubrimientos de 1 m2 de muro
158
Gráfica 14. Ecoindicadores de materiales necesarios para 1 m2 de muro 161
Gráfica 15. Caracterización de impactos causados por los materiales de 1 m2 de muro
162
Gráfica 16. Ecoindicadores de la energía necesaria para la construcción de 1 m2 de muro
164
Gráfica 17. Caracterización de impactos causados por el consumo de energía necesaria
para la construcción de 1 m2 de muro 166
Gráfica 18. Ecoindicadores del transporte necesario para la construcción de 1 m2 de muro
168
xviii ÍNDICE
Gráfica 19. Caracterización de impactos causados por el transporte de materiales para la
construcción de 1 m2 de muro 169
Gráfica 20. Ecoindicadores de impactos causados por 1 m2 de muro de block, ladrillo y
adobe mecanizado 171
Gráfica 21. Caracterización de impactos causados por 1 m2 de muro de block, ladrillo y
adobe mecanizado 174
Gráfica 22. Cálculo de incertidumbre entre los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
179
Gráfica 23. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de adobe cem – cal y
muro de adobe cal 180
Gráfica 24. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de adobe cem – cal y
muro de adobe cal 181
Gráfica 25. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de cal y muro de adobe
yeso 182
Capítulo 9. Interpretación del ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado
Gráfica 26. Evolución de emisiones de CO2 desde 1960 entre Corea del Sur, México e Italia
197
INTRODUCCIÓN 1
INTRODUCCIÓN
“El sector de la construcción es responsable de grandes aportaciones económicas y
sociales (representa en el entorno el 10% del Producto Interno Bruto de los países
occidentales) a través de la producción de bienes y servicios. Este mismo sector empieza a
reconocer la necesidad de sumas esfuerzos para producir sus productos de forma
medioambientalmente correcta.”1
1 CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) Tesis doctoral: Análisis del ciclo de vida de productos derivados
del cemento – Aportaciones al análisis de los inventarios del ciclo de vida del cemento, ETSIC, UPC, Barcelona, 198 pp., p. 2
2 INTRODUCCIÓN
Solo en la ciudad de San Luis Potosí el 95% del total de viviendas particulares es construido
a base de concreto, ladrillo, block, piedra, cantera o cemento. Los cuales son considerados
materiales agresivos con el entorno, que consumen grandes cantidades de energía y
combustibles fósiles y pueden representar daños a la salud de las personas que trabajan o
se encuentran cerca de sus centros de extracción.
“… es urgente que la tendencia que se presenta en la gran mayoría de los constructores
contemporáneos, de ignorar la importancia que tiene una relación armónica con el
entorno natural, con los efectos consecuentes, se corrija efectivamente, con base en la
aplicación de acciones orientadas a desarrollar una arquitectura que responda
favorablemente a los avances científicos la tradición, cultura y clima de un lugar, y que
aproveche adecuadamente los avances científicos y tecnológicos disponibles…”2
Los materiales convencionales actuales para la elaboración de muros (ladrillos y blocks)
impactan al ambiente de una manera severa y en muchos casos irreversible. Este estudio
plantea el regreso de una de las técnicas de construcción vernáculas en muchas partes del
mundo, que puede ser una alternativa sustentable a los problemas de contaminación
ocasionados por los materiales convencionales; la arquitectura de tierra.
“A pesar de que la arquitectura de tierra es la más utilizada en el medio rural de todo el
país y en la mayor parte del mundo, es muy poco conocida entre los estudiantes de
arquitectura y profesionales de la construcción e ignorada por completo por las
instituciones de gobierno que apoyan las obras habitacionales, de salud y educativas.”3
Por lo anterior, surge la necesidad de buscar alternativas sustentables al modo actual de
hacer arquitectura, y la posibilidad de retomar técnicas efectivas que evolucionaron a lo
largo del tiempo y fueron perdidas durante el desarrollo de la modernidad.
2 GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) Hacia una arquitectura ecológica y sustentable,
Seminario Internacional, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 311 pp., p. 33 3 GUERRERO BACA, Luis Fernando, Caracterización de la Arquitectura de Tierra. Aplicaciones con criterios de
sustentabilidad, en GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) Hacia una arquitectura ecológica y sustentable, Seminario Internacional, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 311 pp., p. 169
INTRODUCCIÓN 3
OBJETIVO E HIPÓTESIS
Basado en criterios solo ambientales el presente estudio determina los posibles daños al
entorno ocasionados por la construcción de muros de block y ladrillo en San Luis Potosí y
la posible implementación de materiales alternativos, en este caso el adobe mecanizado,
que presenten un comportamiento menos agresivo al medio ambiente; mediante la
metodología conocida como el Análisis del ciclo de vida.
Se le conoce como ciclo de vida al “… conjunto de etapas consecutivas e interrelacionadas
del sistema del producto desde la adquisición de las materias primas o generación de
recursos naturales hasta su eliminación final.”4
Mediante esta metodología se realiza un análisis comparativo entre cinco tipos de muro
distintos (Fig. 1) que permita cuantificar sus impactos en el entorno considerando los
sistemas de producción locales para evaluar dichos impactos en base a modelos apegados
a la realidad que permitan ser la base de un inventario local para futuras investigaciones.
Fig. 1 Blocks, ladrillos y adobes
Como hipótesis se plantea que a través de dicha metodología se podrán llevar acabo
análisis comparativos entre las técnicas y materiales constructivos convencionales y los
llamados alternativos, que permitan calcular los impactos ambientales generados durante
los procesos productivos y las técnicas de instalación de ambos insumos, lo cual permitirá
hacer una selección más objetiva de aquellos procesos constructivos y materiales que
cumplan con mejores niveles de sustentabilidad.
4 ESPÍ, José Antonio y SEIJAS, Eduardo, El Análisis del Ciclo de Vida aplicado a los materiales de construcción: El
granito en la Comunidad de Madrid, ETSIM, UPM, Madrid, 17 pp., p. I (Los conceptos)
4 INTRODUCCIÓN
SUSTENTABILIDAD 5
MARCO TEÓRICO
En esta primera parte de la investigación se presentan los ejes teóricos en los que se basa
el estudio. Se inicia en el contexto general de sustentabilidad, arquitectura y construcción
sustentable para posteriormente pasar a la propuesta metodológica en la que se basa el
análisis y la explicación detallada de cada una de sus fases y características. Finalmente se
concluye con una descripción general de los materiales convencionales y alternativos
considerados en el estudio para ser posteriormente evaluados.
I. SUSTENTABILIDAD
“Por su egoísmo demasiado miope para su propio bien, por su tendencia a disponer de
todo cuanto está a su disposición, en una palabra, por su falta de consideración por el
futuro y por los demás hombres, el hombre parece trabajar para el aniquilamiento de sus
medios de conservación y la destrucción de su propia especie.”1
1 PADILLA, Carlos (2000) Situación actual y perspectivas del Valle de México. Colapso ecológico y
socioeconómico, en GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) Hacia una arquitectura ecológica y sustentable, Seminario Internacional, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 311 pp., p. 197
6 CAPÍTULO 1
ANTECEDENTES
El concepto de sustentabilidad se puede rastrear desde 1713 cuando Carl von Carlowitz,
superintendente de minas en Sajonia, publica el tratado Sylvicultura Oeconomica oder
hauswirthliche Nachricht und naturgemäße Anweisung zur wilden Baum-Zucht, en donde
se exigía una explotación continua, estable y sustentable del bosque. A principios del siglo
XX vuelve a aparecer en la explotación pesquera junto al concepto de rendimiento
máximo sustentable (maximum sustainable yield). Ambos principios se basaban en la
aplicación práctica de la doctrina económico empresarial de “uso y desgaste“, en donde se
pretendía evitar pérdidas y daños irreversibles que podrían sufrir en estos casos, el bosque
y los peces, a consecuencia de una explotación excesiva.
En el siglo XIX Thomas Malthus y David Ricardo primero y John Stuart Mill después basaron
algunas de sus teorías sobre “la idea de las capacidades limitadas de la naturaleza“. Esto a
la vista de las primeras consecuencias de la temprana Revolución Industrial y el “progreso”
que centró principalmente los estudios de la época en aspectos sociales y económicos,
dejando al medio ambiente y a la naturaleza prácticamente olvidados.
No fue hasta 1960, cuando las consecuencias de la industrialización y el progreso
comenzaron a cuestionarse. El libro Silent Spring de Rachel Carson (1960) “… reveló que
nuestras acciones podían llevar a consecuencias ambientales seriamente dañinas cuando
interferíamos con sistemas naturales que no entendíamos completamente.”2
Posteriormente el reporte del Massachusetts Institute of Technology (MIT) The Limits to
Growth (1975), revelaba que si el actual crecimiento de población y la continua demanda
de recursos no renovables continuaba, el mundo enfrentaría una severa escasez de
alimentos y recursos no renovables para mediados del siglo XXI.
Con estas perspectivas en 1972 tiene lugar en Estocolmo la primera Conferencia de las
Naciones Unidas sobre el Medio Humano (United Nations Conference on the Human
2 DRESNER, Simon (2008) The Principles of Sustainability, Earthscan, 2da. Ed., Londres, 205 pp., p.23
SUSTENTABILIDAD 7
Environment UNCHE) en donde se producen los primeros conflictos entre medio ambiente
y desarrollo; debido a que los países industrializados (países del norte) llevaban la
preocupación de una inminente catástrofe medioambiental, mientras que los países en
desarrollo (países del sur) pretendían solucionar sus problemas de pobreza, escolaridad e
higiene mediante una rápida industrialización. En el marco del debate se llegó a la
conclusión de que “la pobreza es el mayor contaminador” y por ende no existía una
contradicción entre desarrollo y protección medioambiental (Fig. 2).
Fig. 2 Esquema del conflicto en la Conferencia sobre el Medio Humano, Estocolmo 1972
La Asamblea General de la ONU aprobó el “Plan de acción para el Medio Humano” que
abarcaba:
- “Medidas para el registro de datos medioambientales, para la investigación
medioambiental y para la supervisión e intercambio de información.
- Acuerdos sobre la protección medioambiental y el trato correcto de recursos.
- La creación de administraciones de medio ambiente, la educación, la formación y la
información de la opinión pública.”3
Para su puesta en práctica nace el Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente (PNUMA) con sede en Nairobi, Kenia.
3 BARKIN, David, ET. AL. (2008) Programa de Maestría Internacional “Sustainable Development and
Management” V. 2, VAS, Lüneburg, 122 pp., p.43
SOLUCIÓN:
La pobreza es el mayor
contaminador
Países del norte atribuyen los fenómenos meteorológicos
cambiante y los problemas de pobreza, higiene... a la falta de
cuidado del ambiente
Países del sur proponen una rápida industrialización para
solucionar sus problemas
8 CAPÍTULO 1
En 1983 las Naciones Unidas crearon la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y
Desarrollo (WCED por sus siglas en inglés) a cargo de la primera ministra noruega Gro
Harlem Brundtland con los siguientes mandatos:
- Analizar las problemáticas medioambientales y de la política de desarrollo.
- Formar propuestas de solución cercanas a la realidad.
- Elaborar propuestas para nuevas formas de colaboración internacional.
- Conseguir el entendimiento y disponibilidad para la negociación entre personas,
organizaciones, empresas y gobiernos.
En 1987 como resultado se publica el informe Nuestro futuro común también conocido
como Informe Brundtland en donde se define el término actual de desarrollo sustentable;
“Un desarrollo que satisface las necesidades de la generación actual, sin comprometer la
capacidad de la generaciones futuras para satisfacer las suyas propias” (WCED, 1987: 8).
Fig. 3 Problemas y retos básicos del Informe Brundtland
El informe define tres problemas globales y tres retos básicos con motivación ética (Fig. 3) y
ha sido cuestionado y criticado principalmente en lo que se refiere a la exigencia de un
crecimiento económico mayor pero a la vez respetuoso con el medio ambiente. También
se alega que el término desarrollo sustentable no es nada concreto y lo abre a numerosas
posibilidades de interpretación. Pero del informe cabe destacar el mérito de acercar
finalmente a una opinión pública mucho más amplia que sus anteriores.
- Explotación extensiva
- Creciente desigualdad y pobreza
- Amenaza de la paz y seguridad
- Conservación del medio ambiente
- Creación de equidad social
- Grantía de participación
política
COMISIÓN BRUNDTLAND
* Definición de desarrollo sustentable
* 3 RETOS * 3 PROBLEMAS GLOBALES
SUSTENTABILIDAD 9
Como consecuencia del Informe Brundtland en 1992 tiene lugar en Río de Janeiro, la
Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo (UNCED por sus
siglas en inglés) también llamada la Cumbre de Río, la Cumbre Mundial o la Cumbre de la
Tierra al ser la conferencia multilateral más grande celebrada hasta entonces.
El reto principal de la UNCED era el de transformar de recomendaciones de una comisión
independiente (la WCED en este caso) a prescripciones de actuación vinculantes y marcar
las pautas para un desarrollo sustentable en todo el planeta.
Se aprobaron cinco documentos destacando la Agenda 21 (Fig. 4) y la Declaración de Río
sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo en donde se pone de manifiesto los siguientes
principios;
- Un avance económico a largo plazo solo puede ser logrado con el respeto y la
protección al medio ambiente.
- “Quien contamina paga”.
- Los estados tienen el derecho soberano y la obligación sobre y para con sus
recursos.
- Las personas de las generaciones futuras tienen el mismo derecho que las personas
que habitan actualmente la Tierra.
Fig. 4 Vinculación de la Agenda 21 a los diferentes estratos políticos
Int.
Nacional
ONG's e Instituciones
Local
Ciudadanos
Colaboración global
Planes y estrategias
Modificación de vida y consumo
AGENDA 21
10 CAPÍTULO 1
Las principales críticas que ha recibido la UNCED se refieren a lo poco vinculantes que
resultan los objetivos e indicaciones, así como los intereses muy divergentes mostrados por
los diversos miembros de la Cumbre. Por el contrario se destaca la fuerte imagen política
de compromiso reflejada al ser la primera y más grande conferencia sobre desarrollo
sustentable celebrada hasta entonces.
En 1992 dentro de la ONU nace la Comisión de Desarrollo Sostenible (United Nations
Commission for Sustainable Development UNCSD) para asegurar el seguimiento eficaz de
los propósitos alcanzados en la Cumbre de la Tierra.
Para 1995, se lleva a cabo en Berlín el Marco de la Convención de Cambio Climático (COP-
1) en donde se inician las discusiones para reducir las emisiones de gases efecto
invernadero, en donde se propone reducirlas a un 20% para el 2005, después de que
científicos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC por
sus siglas en inglés) informaran que era necesaria una reducción del 60% de emisiones de
gases efecto invernadero para el 2040.
Desde el inicio de las discusiones, los principales oponentes a la iniciativa han sido Estados
Unidos y Japón junto con otros países, mientras que los principales impulsores ha sido la
Unión Europea, con Alemania y Reino Unido a la cabeza.
Cinco años después, en 1997 se celebra en la sede de las Naciones Unidas en Nueva York
la sesión especial Earth Summit+5 (Cumbre de la Tierra+5) como primera valoración a 5
años de la Cumbre de la Tierra. Al ver que no se habían logrado cambios significativos se
opta por soluciones más concretas a corto plazo;
- Se deja de invertir en formación y salud de personas
- Se invierte en uso de tecnologías eficientes
Más programas específicos no fueron impuestos, debido a que los países miembros no
llegaron a un acuerdo de cómo financiarlos.
SUSTENTABILIDAD 11
Ese mismo año tiene lugar en Kioto, Japón, la COP-3 en donde por fin se logra un insípido
acuerdo en cuanto a reducción de gases efecto invernadero, los países industrializados
tendrían que bajar sus emisiones un 5.2% de acuerdo a sus emisiones de 1990 para el
período 2008-2012. No obstante las discusiones continuaron y no fue hasta el 2005 que el
acuerdo entró en vigor, obligando a los países comprometidos a reducir sus emisiones en
un patético 1.5%.
Para agosto de 2002, tiene lugar la tercera cumbre sobre desarrollo sustentable, esta vez
en Johannesburgo, Sudáfrica, llamada la Cumbre Mundial de Desarrollo Sustentable
(World Summit on Sustainable Development WSSD) a parte de la declaración política de
los Jefes de Estado y de gobierno (Declaración de Johannesburgo sobre Desarrollo
Sustentable) se aprobó el Plan de implementación que consta de 10 capítulos:
1. Antes del 2015 se pretende reducir a la mitad la proporción de personas que
carecen de agua limpia y servicios sanitarios básicos.
2. La proporción de energías renovables deberá ser “elevada sustancialmente con
urgencia”.
3. Se solicita que el protocolo de Kioto sea ratificado por los países faltantes.
4. Eliminar las subvenciones contaminantes4.
5. Para el 2010 aminorar considerablemente la extinción de especies.
6. Las existencias de peces no deberán ser sometidas a pesca abusiva, las existencias
amenazadas deberán poder recuperarse hasta el 2015.
7. Repartir las ventajas de los recursos genéticos de forma más equitativa en el futuro.
8. Interrumpir “tan pronto como sea posible” la pérdida de los recursos naturales.
9. Minimizar los efectos negativos de los productos químicos para el 2020.
10. La comunidad internacional corroborará su objetivo de ofrecer el 0.7% del PIB.
4 Aplicación contraria del principio “quien contamina paga” en donde se adquiere apoyo económico por parte
de la administración para realizar una actividad que afecta al medio ambiente.
12 CAPÍTULO 1
La Cumbre de Johannesburgo se desarrolló en un contexto totalmente diferente que la
Cumbre de Río, en la cual el reciente fin de la Guerra Fría llevó consigo un optimismo que
10 años después estuvo completamente ausente, al quedar claro que los problemas
globales y ambientales seguían igual e incluso peor y que algunos países como Estados
Unidos se habían alejado de los principios anteriormente elaborados (Fig. 5).
Fig. 5 Realidad mundial en la Cumbre sobre Desarrollo Sustentable, Johannesburgo 2002
A la fecha hay 191 estados que han ratificado el protocolo de Kioto, Estados Unidos figura
como el único que ha firmado el acuerdo y no lo ha ratificado. A pesar de los esfuerzos los
resultados no son muy alentadores.
La COP-18 se pretende reunir del 26 de noviembre al 7 de diciembre de 2012, en Doha,
Qatar, continuando la búsqueda de acuerdos que permitan un desarrollo económico y
social respetuoso y responsable con el ambiente; un desarrollo sustentable.
Desarrollo actual
Desarrollo sustentable
Estados Unidos,
Japón, OPEP
INCERTIDUMBRE en
países intermedios No hay interés en
alcanzarlo
Desarrollo económico
ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN 13
II. ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE
“… lejos de representar un regreso a la vida de subsistencia, la arquitectura sustentable se
diseña para mejorar la calidad de vida, en el respeto a los sistemas naturales.”1
1 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 8 (Presentación)
14 CAPÍTULO 2
ARQUITECTURA SUSTENTABLE
Existe una opinión falsa en la que se cree que la sustentabilidad en la arquitectura o está
presente o no lo está en un ejercicio de diseño o en un elemento edificado. Pero para
entender la arquitectura sustentable, primero es necesario aclarar que “… en un proyecto
ecológico no hay soluciones perfectas, y que tampoco existe una solución tecnológica que
resuelva la gran cantidad de temas ambientales relacionados con la producción de un
edificio”2. La arquitectura sustentable es un objetivo que solo puede ser logrado cuando
todas las partes que interactúan en ella se realizan de manera equilibrada y con una total
consideración para con el medio ambiente local y global.
Según la ONU para lograr una arquitectura ecológica y sustentable hay que tomar en
cuenta los siguientes puntos (Cuadro 1);
Principios según la ONU Principios generales
- Eficacia en el uso de recursos
- Arquitectura solar - Uso de agua - Producción de alimentos - Purificación del aire - Tratamiento de desechos
- Uso de materiales benignos - Uso de materiales locales y reciclados - Ambiente interior saludable - Confort físico y mental del usuario - Forma adecuada al sitio, región y clima - Elección del sitio - Buen diseño - Diseño del proyecto
Cuadro 1. Principios de la arquitectura ecológica
“Proyectar con responsabilidad ecológica requiere apartarse de los planteamientos de la
ciencia actual y del contexto social, político y económico dominante, que sitúa la actividad
humana en una posición de dominio sobre la naturaleza y como esencialmente autónoma
frente a ella. El proyecto ecológico exige que el arquitecto contemple y entienda el medio
ambiente como un sistema natural activo, y que reconozca que el entorno edificado
depende de él”3 (interdependencia).
2 YEANG, Ken (2001) El rascacielos ecológico, GG, Barcelona, 303 pp., p. 9 (Prólogo)
3 Ídem. YEANG, Ken (2001) p. 31
ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN 15
La arquitectura siempre ha estado en constante movimiento, adaptándose a las diferentes
formas en que hemos entendido el mundo a lo largo del tiempo. Con ello se fue creando
una arquitectura que daba una respuesta favorable y armónica a las condiciones del clima,
la naturaleza, los patrones socioculturales y tradicionales locales; vernácula en cada una de
las regiones del planeta. A partir de los años 60’s se dio paso a una arquitectura
internacional en donde los materiales y estilos arquitectónicos fueron y son todavía
completamente ignorantes a las condiciones climáticas locales altamente dependientes al
control interno del clima y consumistas de enormes cantidades de combustibles fósiles.
“En las acciones de la arquitectura contemporánea y del hábitat construido por el Hombre,
es evidente la relación entre altos niveles de consumo de energéticos y recursos naturales
y la destrucción del entorno natural.”4
La arquitectura contemporánea gira en base a varios criterios, destacando del resto la
estética y la función (Fig. 6). Esto ha provocado un deterioro al ambiente cada vez mayor,
principalmente por considerar en muchos casos patrones estéticos innecesarios. Para
lograr un equilibrio con el entorno sería necesario agregar un criterio ambiental, que
permitiera crear una arquitectura estética y también equilibrada con el hábitat.
Fig. 6 Criterios que rigen la arquitectura actual que se necesitan para una arquitectura sustentable
4 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 29
Funcional
• Altamente considerado Estético
Estructural
Material
Ambiental
Funcional
Estético
Estructural
Material
• Se tiene que considerar más Ambiental
* Criterios de la arquitectura actual * Criterios necesarios para una arquitectura sustentable
* Apoyarse en la tecnología
16 CAPÍTULO 2
Actualmente la arquitectura contemporánea tiene que evolucionar a una arquitectura
bioclimática primero, para finalmente alcanzar una arquitectura ecológica y sustentable.
Hay que enfatizar la diferencia entre arquitectura bioclimática que toma en cuenta las
características meteorológicas de un lugar y la arquitectura ecológica que considera el
medio ambiente en su totalidad; ecosistemas, flora, fauna y clima por su puesto (Fig. 7).
Fig. 7 Evolución necesaria en la arquitectura
“El objetivo principal de la arquitectura bioclimática es proporcionar las máximas
condiciones de confort posibles, con el mínimo de consumo de energía y proteger al
mismo tiempo el medio ambiente y los ecosistemas de nuestro hábitat natural.”5
La arquitectura bioclimática (Fig. 8) es una arquitectura adaptada al microclima donde se
ubica, su funcionamiento genera poca contaminación y busca el menor consumo de
energía por la máxima adaptación posible a las características de su entorno
aprovechando los siguientes elementos:
- Energía solar para iluminación natural y captación de energía gratuita.
- Vientos dominantes y ventilación natural para eliminar el sobrecalentamiento.
- Inercia térmica para conservar la energía captada.
- Materiales constructivos autóctonos para evitar grandes gastos en transporte.
- Sistemas constructivos locales.
- Modos de vida.
“… con la pequeñísima fracción de la energía solar que llega a la Tierra, se podrían resolver
hasta 20 mil veces las demandas energéticas de los habitantes de este planeta.”6
5 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 38
Arquitectura actual
•Toma en cuenta la ESTÉTICA (Fig. 2)
Arquitectura bioclimática
•Toma en cuenta el CLIMA
Arquitectura ecológica
•Toma en cuenta el MEDIO AMBIENTE
ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN 17
Fig. 8 Elementos utilizados por la arquitectura bioclimática en verano e invierno
Según el libro Arquitectura y Clima. Manual de diseño bioclimático para arquitectos y
urbanistas el método de análisis y diseño climático balanceado (Fig.9) se divide en cuatro
pasos. “La expresión debe estar precedida por el estudio de las variables climáticas,
biológicas y tecnológicas.”7
Fig. 9 Equilibrio climático, Víctor Olgyay (1963)
6 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 6
7 FUENTES FREIXANET, Víctor, Metodologías de Diseño Bioclimático en GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto
(Compilador) (2000) Hacia una arquitectura ecológica y sustentable, Seminario Internacional, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 311 pp., pp. 143-144
Análisis Biológico
Expresión Arq.
Análisis Tecnológico
Análisis Climático
- Sensaciones humanas
(carta bioclimática)
- conceptos arquitectónicos
adecuados a los diferentes
elementos
- Sitio
- Orientación
- Asoleamiento
- Movimientos del aire
- Temperatura interior
- Temperaturas
- Humedad
- Radiación
- Viento
- Microclimas
18 CAPÍTULO 2
“… la enseñanza tradicional de la arquitectura ha de ser modificada. El programa de las
escuelas de arquitectura tendrá que incluir las disciplinas de ecología y biología ambiental.
Además de otras disciplinas afines, como conservación de recursos, reciclaje, gestión de la
energía y los materiales, y control de la contaminación…”8
La arquitectura ecológica y sustentable no plantea un regreso a la arquitectura vernácula
del pasado, pero sí considerar las soluciones efectivas que se han desarrollado a lo largo de
los años y combinarla con “… las innovaciones científicas y tecnológicas disponibles, con
una cultura ecológica tal que satisfaga las verdaderas necesidades de las personas bajo un
enfoque de desarrollo sustentable en constante evolución.”9
Por consiguiente es preciso ampliar continuamente nuestro conocimiento sobre el medio
ambiente local y global así como estudiar las soluciones pasadas y actuales que actúan
favorablemente sobre el entorno y con ello diseñar, proyectar o construir cada vez más
“sustentables” (Fig. 10).
Fig. 10 La arquitectura sustentable
8 Ídem. YEANG, Ken (2001) p. 282
9 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 38
Sociedad
- Generar empleo
- Mejorar calidad de vida
Economía
- Fomentar el desarrollo
Ambiente
- Planificar ubicación
- MINIMIZAR / OPTIMIZAR recursos
naturales
- Autoayuda - Coparticipación
- Reuso - Reciclaje
- Planificación de
infraestructura
ARQ. SUSTENTABLE
ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN 19
CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE
A diferencia de proyectar, construir es una actividad más compleja, que involucra
diferentes sectores de la economía, diversos estratos de la sociedad, varios campos de
investigación y algunas partes del gobierno. Por lo que lograr una construcción
sustentable es tan complicado como lograr que todo lo sea.
Por este mismo motivo la construcción más respetuosa con el medio ambiente se ha
limitado a elementos de pequeña escala prácticamente manejables y sencillos o a grandes
proyectos ejecutivos que incluyen diseño bioclimático, aún así, la gran mayoría de las
construcciones se rigen principalmente por el presupuesto, por el tiempo y finalmente por
la normativa, que en muchas ocasiones son obstáculos para lograr un continuo desarrollo
económico, una mayor equidad social y un verdadero equilibrio ecológico (Fig. 11).
Fig. 11 Obstáculos para lograr una construcción más ecológica
“Augenbroe (1998), por ejemplo, sugiere que el sector de la construcción empiece a
modificar su forma de trabajo, que dé lugar a un nuevo paradigma contemplando la
satisfacción del usuario, el menor consumo de material/energía y el menor impacto
medioambiental…”10 (Fig. 12).
Fig. 12 Nuevo paradigma hacia una construcción sustentable
10
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 9
•Tiempo
•Presupuesto
•Normativa
Proyecto de edificio
comercial
Proyecto edificio
ecológico
Medio ambiente
Satisfacción del usuario
Menor consumo material/energía
Menor impacto medioambiental
Costo (presupuesto) Tiempo
Calidad
Costo Tiempo
Calidad
Forma de trabajo actual
20 CAPÍTULO 2
A la fecha, los atributos medioambientales son tomados en cuenta como objetivos en un
proyecto y no como obligaciones del mismo (Goldbeck, The Office on Technology
Assessment, U.S. Congress, 1995). El poco conocimiento de nuevos materiales y técnicas
constructivas más sustentables y la falta de conciencia mostrada por parte de diseñadores,
proyectistas, constructores, clientes, usuarios y autoridades, han provocado que en la
actualidad “… el entorno urbano construido, con su complejo conjunto de edificios,
actividades, servicios y transporte, consuma el 75 por ciento de los recursos energéticos de
la Tierra y produzca la mayor parte del deterioro ambiental en forma de contaminación y
gases inductores del cambio climático.”11 (Fig. 13)
Fig. 13 Impactos del medio construido en su entorno (Yeang 1995)
La construcción consume el 40% de las materias primas en todo el mundo (piedra, arcilla,
grava…), el 25% de la madera virgen, el 16% del agua utilizable al año, genera entre el 20 y
el 26% de escombros de los que solo se recicla el 28%. La Unión Europea estima que se
11
Ídem. YEANG, Ken (2001) p. 93
ARQUITECTURA Y CONSTRUCCIÓN 21
generan 180 millones de toneladas de escombro al año solo en los países miembros, lo
que equivale a 480 kg por persona al año. Se estima que los edificios consumen entre un
36 y un 45% de la energía total de un país; solo en Estados Unidos consumen 35% de la
electricidad y 24% del gas natural generando 1.3 millones de gases efecto invernadero que
equivale al 31% de calentamiento global. Toda la energía residual de edificios se vierte al
ambiente.
“Actualmente, los edificios consumen más de la mitad del total de energía comercialmente
disponible a nivel mundial, que en más del 90 por ciento procede de combustibles fósiles,
altamente contaminantes.”12
En el desarrollo de la construcción y en la vida de un elemento construido existe un
enorme potencial para el ahorro de energía y la preservación del entorno, “… en la fase de
proyecto, es cuando se tienen las mejores oportunidades de abordar y anticipar los
problemas del deterioro medioambiental que pueden ir surgiendo a lo largo de su ciclo de
vida.”13
“El proyecto ecológico o “verde” se traduce en construir con un impacto medioambiental
mínimo y, si es posible, construir para conseguir el efecto opuesto; es decir, crear edificios
con consecuencias positivas, reparadoras y productivas para el medio ambiente natural, al
tiempo que la estructura edificada se integra con todos los aspectos de los sistemas
ecológicos (ecosistemas) de la biósfera durante todo su ciclo de vida.”14
Para lograr una construcción cada vez más sustentable sería necesario tomar en cuenta
qué, cómo y dónde construimos, considerando las necesidades del usuario, el contexto del
lugar en donde se va a construir y los recursos disponibles para la construcción (Cuadro 2).
12
GARCÍA CHÁVEZ, Roberto (1999) Arquitectura, Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 234 pp., p. 1 (Prólogo) 13
Ídem. YEANG, Ken (2001), p. 8 (Prólogo) 14
Ídem. YEANG, Ken (2001)
22 CAPÍTULO 2
Definir Por medio de:
¿Qué construimos? Necesidades y requerimiento de los usuarios;
Soluciones positivas o ecológicamente sostenibles;
¿Dónde construimos?
Contexto del lugar a construir: ecosistemas, flora, fauna, biodiversidad… y procesos medioambientales;
La elección consciente del mejor emplazamiento y el respeto a los ecosistemas frágiles;
¿Cómo construimos? Energía y recursos naturales disponibles para la construcción;
La reutilización y el reciclaje: los recursos no renovables tienen que ser los más reciclables;
Cuadro 2. El proyecto ecológico
Según Cardim de Carvalho (2001) para facilitar la elección de materiales menos dañinos al
ambiente se pueden evaluar mediante los siguientes criterios (Cuadro 3);
Criterios Justificación
- Recursos renovables Materiales elaborados con materias primas y energías renovables o muy abundantes, mejor a los que usan fuentes convencionales o escasas (combustibles fósiles, minerales…)
- Ahorro energético Entre menor coste energético mejor - Valorización de residuos Materiales con residuos, reutilización o reciclaje primero
- Industrialización El balance de ciclo de vida racional y más económico es el más favorable
- Tecnología “limpia” Aquellas tecnologías que asuman el carácter de no contaminante
- Toxicidad Materiales con ausencia de efectos alérgicos, emisiones tóxicas, anormalidades electromagnéticas y los que minimicen la radioactividad natural
- Durabilidad Entre mayor información en cuanto a la función, durabilidad y mantenimiento del material mejor (fundamental como criterio selectivo).
Cuadro 3. Criterios aplicables para definir el material medioambientalmente correcto
“… cuanto más se ajusten los proyectos a los principios de la ecología aplicada (…) tanto
más efectiva será la solución ecológica.”15
Como se mencionó en el tema anterior, no hay una solución única que pueda calificar un
proyecto o una construcción como sustentable o no sustentable, en estas actividades
intervienen muchos factores, pero la continua investigación, experimentación y ejecución
de nuevas alternativas, junto con la creciente preocupación por el medio en general se
encontrarán nuevos horizontes a la existencia humana y su relación con la naturaleza.
15
Ídem. YEANG, Ken (2001), p. 9 (Prólogo)
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 23
III. ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA
Para alcanzar las soluciones ambientales necesarias, como inicio es indispensable tomar
una serie de medidas que permitan cuantificar el impacto que se deja sobre el entorno, y
en base a ello tomar decisiones capaces de reducir dichos impactos. “El Análisis del Ciclo de
Vida es una herramienta válida para estos objetivos, ya que produce información objetiva,
de base científica, y considerando un punto de vista holístico que incluye todas las etapas
del ciclo de vida…”1 ya sea de un producto, proceso o actividad.
1 ARENA, Alejandro Pablo, Análisis de Ciclo de Vida y sustentabilidad ambiental de los edificios, Experiencias en
Argentina, Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda, CRICYT, Mendoza, Argentina, 27 pp., p. 1 (Resumen)
24 CAPÍTULO 3
CICLO DE VIDA EN MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS
La construcción, como muchas actividades humanas, ha impactado en el ambiente de
forma drástica e irreversible. Pero no fue hasta principios del siglo XX, con el aumento de la
población mundial, que la demanda por materiales constructivos se incrementó, causando
con ello la degradación sistemática de nuestro entorno.
El extraer y procesar gran cantidad de materiales trae consigo:
- El agotamiento de recursos naturales próximos;
- El aumento de la distancia para obtener materias primas;
- El aumento a la emisión de contaminantes;
- El aumento a la cantidad de residuos.
Muchos de los materiales de construcción recibieron un impulso para traspasar el umbral
de materiales naturales locales, y convertirse en productos industrializados exportables por
lo que su producción ha alcanzado altos niveles de mecanización y automatización,
generando grandes consumos de energía, agua y recursos materiales y adoptando una
acción depredadora contra el medio ambiente.
Hasta la fecha si bien hay interés, existen pocos resultados de parte de todos los agentes
involucrados en el sector constructivo que logren mejorar el escenario general que
prevalece entre la construcción y el medio ambiente (Fig. 14).
Fig. 14 Línea del tiempo de los materiales constructivos
Ciclo de vida de acuerdo a la Norma Mexicana 14040 se le llama al conjunto de etapas
consecutivas e interrelacionadas de un sistema (…) desde la adquisición de las materias
primas o generación de recursos naturales hasta su eliminación final (Fig. 15).
1700 1900
POCOS RESULTADOS
PARA MEJORAR
1800 2000
GRAN DEMANADA DE
MATERIALES
Inicio de la Revolución Industrial
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 25
Fig. 15 Etapas del ciclo de vida de los productos, procesos y actividades
“Todos los sistemas de producción, procesos o servicios poseen un ciclo de vida que puede
estructurarse de forma sistemática, con un principio y un final previamente establecido.”2 El
ciclo de vida del proceso constructivo según Aguado y Casanova (1997) se divide en dos
partes; la construcción y la desconstrucción. El ciclo se inicia con la concepción del
proyecto, pasando a la materialización del mismo, a lo que sigue su utilización y finalmente
su reintegración al ambiente o su reutilización, para lo que es necesaria una nueva
concepción del proyecto y por donde el ciclo puede nuevamente repetirse (Fig. 16).
2 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 16
Ciclo de Vida
I. Extracción
VI. Disposición
Final
V. Uso y Tratamiento
IV. Fabricación
III. Producción (de materia y energía)
II. Adquisición
Materialización
Proyecto, Ejecución y Materiales
Utilización
Mantenimiento y Gestión
Reintegración
Demolición o Reutilización
Concepción
Planificación
* Deconstrucción
* Construcción
Fig. 16 Ciclo de vida del proceso constructivo
26 CAPÍTULO 3
El proceso de construcción forma parte fundamental en el ciclo de vida de un material
constructivo (Fig. 17). Por lo que se tiene que tener sumo cuidado en no confundir entre el
ciclo de vida de un material o elemento constructivo con el ciclo de vida del proceso
constructivo en sí.
Fig. 17 Ciclo de vida del cemento
ANTECEDENTES DEL ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA
Este tipo de estudios inician en la década de los 70’s, motivados por la crisis del petróleo,
aunque el primer estudio de Análisis del Ciclo de Vida (ACV) se realiza en 1969 para la
Coca Cola Company por el Midwest Research Institute (MRI), durante la década Franklin
Associates LTD junto con MRI realizan más de 60 análisis. En Reino Unido Lan Boustead a
su vez hace un análisis de energía consumida en envases así como la EPA (Agencia de
Protección Ambiental de Estados Unidos por sus siglas en inglés) hace otros 9 estudios
para estos mismos recipientes entre 1970 y 1974.
En sus inicios, el ACV se limitaba a balances de entrada con cálculos de energía. Durante
los 80’s hay dos cambios sustanciales; se inician los métodos para cuantificar los productos
en impactos ambientales y se disponen los primeros estudios de ACV al público.
Los estudios continúan incrementándose y en 1993 la SETAC (Sociedad de Toxicología y
Química Ambiental por sus siglas en inglés) formula el primer código internacional de
Uso y mantenimiento
Renovación
Transformación Demolición
Proceso de edificación
Edificación
Extracción de materiales y
producción de elementos fabricados
con concreto
Reciclado de residuos – Valoración de residuos
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 27
prácticas para el ACV (Code of Practice for Life Cycle Assessment). Posteriormente, en 1994
la Organización Internacional de Estandarización (ISO) establece una estructura de trabajo
mediante métodos, procedimientos y terminologías uniformes; así como aparecen los
primeros sistemas computacionales que facilitan la realización de estudios.
En 2003, las Naciones Unidas a través del PNUMA, crean el Proceso de Marrakech sobre
Consumo y Producción Sustentable, con la finalidad de apoyar la implementación de
políticas y proyectos piloto regionales y nacionales sobre Consumo y Producción
Sustentable (CPS). Impulsando en gran medida la aplicación de la nueva metodología.
El objetivo fundamental del CPS es reducir la presión sobre los recursos naturales,
mediante un uso más eficiente de los mismos, en donde tres agentes fungen como las
principales herramientas;
- Consumidores, al seleccionar productos que generan un menor impacto ambiental.
- Políticas gubernamentales, al fomentar políticas de mejoramiento ambiental que
disminuyan el impacto ambiental de su industria productiva.
- Productores y empresas, al re-diseñar sus procesos que pueden aminorar el
impacto ambiental de fabricación, uso y disposición de sus productos (ciclo de
vida).
Fig. 18 Línea del tiempo del desarrollo de la metodología de ACV
A pesar de que la metodología de ACV continúa difundiéndose, aún está en una etapa
temprana de su desarrollo;
- 50% de los ACV realizados pertenecen al sector de envases.
1970
Incremento del ACV
1990
Normas ISO
2010 1980 2000
Primer ACV Código de la SETAC
Aún en
fase
temprana
CPS
28 CAPÍTULO 3
- Los materiales constructivos y el sector energético ocupan el 2ndo. Y 3er. Puesto en
cantidad de estudios realizados respectivamente.
Los objetivos a superar en un futuro cercano van desde aspectos prácticos hasta aspectos
económicos, ya que a la fecha, la metodología del ACV es compleja y requiere mucho
tiempo y dedicación por parte de los interesados, así como apoyo en general para la
divulgación y aceptación de la misma (Cuadro 4).
Cuadro 4. Objetivos a superar en el futuro del ACV
- Disminuir la complejidad y el coste - Suplir la demanda con bases de datos - Ampliar el número de usuarios - Divulgar los estudios exitosos - Motivar el uso del ACV
SISTEMA DEL PRODUCTO
Para entender el ACV es necesario ver la construcción en este caso, así como cualquier
producto, proceso o actividad en el que se tenga intención de aplicar la metodología;
- Como un sistema que tiene un principio y un fin (ciclo de vida),
- Como un sistema que se relaciona con otros sistemas (flujo de producto)
- Como un sistema que se divide en procesos unitarios que también se relacionan
entre sí (flujos de producto intermedio), y
- Como un sistema que durante su existencia toma recursos de la naturaleza así
como expulsa residuos al ambiente (flujos elementales).
Esta visión es llamada sistema del producto (Fig. 19).
“La propiedad fundamental de un sistema del producto se caracteriza por su función, y no
se puede definir solamente en términos de productos finales.”3
3 NMX-SAA-14040-IMNC-2008, Gestión Ambiental – Análisis del ciclo de vida – Principios y marco de referencia,
Norma Mexicana IMNC, México D.F. 2007, 23 pp., p. 10
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 29
Fig. 19 Ejemplo de un sistema del producto para el ACV
Los procesos unitarios de un sistema del producto tienen lugar en las diferentes etapas del
ciclo de vida del mismo. “La división de un sistema del producto en los procesos unitarios
que lo componen facilita la identificación de las entradas y salidas del sistema producto. En
muchos casos, algunas de las entradas se utilizan como un componente del producto
resultante. Mientras que otras (entradas auxiliares) se utilizan dentro de un proceso
unitario pero no forman parte del producto resultante. Un proceso unitario también
genera otras salidas (flujos elementales y/o productos) como resultado de sus
actividades.”4
Algunos ejemplos de los diferentes flujos que existen en un sistema producto son:
- Flujos elementales que entran al proceso unitario; petróleo crudo y radiación solar.
- Flujos elementales que salen del proceso unitario; emisiones al aire, vertidos al agua
o al suelo y la radiación.
- Flujos de producto intermedio; materiales básicos y piezas para ensamblar.
- Flujos de producto que entran o salen del sistema; material reciclado y
componentes para reutilización.
4 Ídem. NMX-SAA-14040-IMNC-2008, p. 10
Límite del sistema
Transporte
Suministro de energía
Adquisición de materia prima
Producción
Utilización
Reciclado
Tratamiento de residuos
Otros sistemas
Otros sistemas
Flujos
elementales Flujos
elementales Emisiones y vertidos
Flujos de
producto Flujos de
producto
Materias primas Flujos de
producto
intermedio
30 CAPÍTULO 3
“El ACV cuantifica, cualifica y valora los flujos de un sistema – entradas (materia y energía)
y salidas (productos, co productos, emisiones al aire, agua y suelo) – para posteriormente
evaluar los impactos potenciales que éstos causan al medio ambiente. Sus resultados, entre
otras funciones, sirven como apoyo al desarrollo de productos considerados
ambientalmente correctos.”5
LA METODOLOGÍA DEL ACV
“El ACV es una técnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto: compilando un inventario de las entradas y salidas relevantes del
sistema; evaluando los impactos ambientales potenciales asociados a esas entradas y
salidas, e interpretando los resultados de las fases de inventario e impacto en relación con
los objetivos del estudio.”6
De acuerdo a la Norma Internacional ISO 14040, la metodología del ACV consta de las
siguientes fases;
- Definición de objetivo y alcance; aquí se especifica de forma precisa el sistema a
estudiar, los límites del estudio y el objetivo del mismo. Esta etapa condiciona las
fases siguientes dependiendo las metas establecidas.
- Inventario de ciclo de vida (ICV); es donde se cuantifican todas las entradas y
salidas de materia y energía, incluyendo todas las emisiones del sistema definido
que puedan generar impactos sobre el entorno. La calidad de los datos obtenidos
reflejará la calidad del estudio en general.
- Evaluación de impactos (EICV); es la etapa en la cual se traducen todos los datos
obtenidos en el ICV a impactos ambientales. Esta fase consta de un proceso
establecido que inicia con la definición de las categorías de impacto que se van a
5 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 7
6 Ídem. ESPÍ, José Antonio y SEIJAS, Eduardo
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 31
estudiar, se prosigue con la clasificación de los datos a las diferentes categorías
seleccionadas, a continuación se hace la caracterización de los mismos datos por
medio de factores llamados de caracterización, es recomendable apoyarse de un
software especializado para ello, finalmente se procede a la comparación por
medio de normalizaciones o valoraciones.
- Interpretación; se dan las conclusiones y recomendaciones para cualquiera de las
fases anteriores, que facilitará la toma de decisiones. Se definen en qué etapas o
procesos unitarios se producen las principales cargas ambientales, que se puede
mejorar y en caso de comparaciones entre dos sistemas, cual presenta mejor
comportamiento (Fig. 20).
Fig. 20 Etapas del ACV y sus relaciones
“El método del ACV es de carácter dinámico, y las cuatro etapas en las que se realiza están
relacionadas entre sí, por lo que a medida que se obtienen resultados, se pueden modificar
o mejorar los datos, la hipótesis, los límites del sistema o los objetivos.”7
Objetivo y alcance
Es el inicio del estudio, por lo que en esta fase es necesario definir el tema motivo de la
investigación y las razones que llevan a realizarlo. A su vez, hay que establecer el producto
implicado, la audiencia a la que se dirige, el alcance o magnitud del estudio, la unidad
funcional, los datos necesarios y el tipo de revisión crítica que se debe realizar (Cuadro 5).
7 BAKEAZ, Compra Verde, Bilbao, p. 3, <http://www.compraverde.org>
(4) Interpretación
(1) Objetivo y alcance
(2) Inventario de ciclo
de vida (ICV)
(3) Evaluación de
impactos (EICV)
32 CAPÍTULO 3
Para desarrollar el objetivo del estudio de ACV es necesario definir;
- Aplicación prevista - Razones para realizar el estudio Personas a quien se pretende comunicar
los resultados - Público previsto - Si se divulgarán los resultados como aseveraciones comparativas
Cuadro 5. Desarrollo del objetivo del estudio de ACV
Algunos ejemplos de razones para realizar el estudio pueden ser;
- Comparar productos o comparar con una norma o estándar.
- Mejorar un producto existente o diseñar un nuevo producto.
- Obtener información para establecer estrategias.
- Obtener información sobre el producto.
El alcance del estudio establece las limitaciones que tendrá el ACV, basándose en el
sistema del producto(s). De acuerdo a una selección previamente reportada y
documentada se instituyen los procesos unitarios y flujos que se recopilarán en la
investigación. Las razones de los elementos descartados también se explican en este
apartado. El alcance de acuerdo a la Norma ISO 14044, está estructurado en diferentes
conceptos necesarios por definir con el fin de evitar errores potenciales al realizar y
comparar ACV;
o Función
“Un ACV no sirve para comparar productos entre sí, sino servicios y/o cantidades de
producto que lleven a cabo la misma función.”8 La función de un sistema del producto se
refiere a las propiedades cualitativas que lo conforman, estas pueden relacionarse a
características de calidad técnica (durabilidad, estabilidad, mantenimiento…), uso,
disposición, estética, diseño, aspecto, imagen del producto o marca, así como a la función
principal del producto en sí.
Se pueden distinguir tres tipos de propiedades adquiridas en los productos:
8 ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004) Tesis doctoral: Utilización del Análisis del ciclo de vida en la
evaluación del impacto ambiental del cultivo bajo invernadero mediterráneo, UPC, Barcelona, 235 pp., p. 47
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 33
- Obligatorias; son las que tiene que tener un producto para que se considerado una
alternativa de mercado. Ej. Un empaque no debe escurrir.
- De posicionamiento; son las que se necesitan para tener una preferencia por parte
del consumidor. Ej. Un empaque puede ser más fácil de manejar que otro.
- Importantes para el consumidor; Ej. Un empaque se puede apilar fácilmente o es
reciclable.
o Unidad funcional
La unidad funcional es un elemento primordial en el estudio que proporciona una
referencia a partir de la cual se calculan y comparan (normalizan, en un sentido
matemático) los datos de entrada y de salida que se incluirán en el ACV. Es una frontera
importante en el análisis que depende del objetivo y el alcance al que se quiera llegar. La
unidad funcional está compuesta por tres elementos claves (Fig. 21):
Fig. 21 Elementos que componen la unidad funcional
A partir de la unidad funcional se calcula (compara, normaliza…) la cantidad de producto
que se necesita para cumplir con la unidad funcional, que considerando el rendimiento del
producto se le denomina flujo de referencia. Al comparar dos sistemas del producto
distintos, es necesario que ambos cuenten con las mismas funciones y la misma unidad
funcional para que los balances sean válidos (consultar ANEXO 1 para ejemplo de función,
unidad funcional y flujo de referencia).
•la función o propiedad obligatoria del producto
Verbo
•el tiempo de vida del producto
Vida útil
• ¿cuantás veces se utiliza en su vida útil?
Frecuencia de uso
UNIDAD FUNCIONAL
34 CAPÍTULO 3
o Límites del sistema
A la selección de procesos unitarios y sus flujos que estarán dentro o fuera de la
investigación así como a las razones por las cuales se seleccionaron o no, se le conoce
como límites del sistema. Estos tienen que ser coherentes con el objetivo del estudio y son
determinados por varios factores “… incluyendo la aplicación prevista del estudio, las
hipótesis planteadas, los criterios de exclusión, los datos y limitaciones económicas y el
destinatario previsto.”9
Un sistema del producto presenta una gran cantidad de flujos y relaciones, el Cuadro 6
muestra las consideraciones que existen para definir los límites del sistema.
Cuadro 6. Consideraciones para los límites del sistema
- La adquisición de la materia prima - Entradas y salidas al proceso de manufactura principal - Distribución/transporte - Producción y uso de combustibles, electricidad y energía - Uso y mantenimiento de productos - Recuperación de productos usados (reuso, reciclaje) - Manufactura de materiales básicos - Manufactura, mantenimiento y desmantelamiento de equipos - Operaciones adicionales, como alumbrado y calefacción
Los límites del sistema se fundamentan en el nivel de detalle que se quiere indagar en la
investigación, en los criterios de corte que determinan el porcentaje mínimo requerido de
un flujo o proceso unitario comparado al total del sistema del producto para incluirlo en
los datos del análisis y en qué partes del ciclo de vida se centrará el estudio.
- El nivel de detalle se refiere al tipo de entradas y salidas de un sistema del producto
al que se enfocará la investigación, Ej. solo materiales y producción de energía,
materia prima, energía, transporte, etc., o todas las entradas y salidas incluyendo el
equipo y herramientas.
9 Ídem. ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004) p.48
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 35
- Los criterios de corte (exclusión) pueden ser por masa o energía, en donde se
omiten las cantidades depreciables; y por carga ambiental que incluyen materiales
que puedan tener un impacto significativo en el medio ambiente a pesar de su
poca cantidad.
- Finalmente, el ciclo de vida varía dependiendo el sistema del producto a evaluar y
la etapa o etapas a evaluar en un ACV dependerán de los objetivos del mismo.
Independientemente se distinguen tres formas comunes para plantear las fronteras
de la investigación en un ciclo de vida:
o De la cuna a la puerta: es el ciclo de vida que abarca la extracción y
producción del producto, justo antes de que se inicie su etapa de uso y
mantenimiento.
o De la cuna a la tumba: de la extracción del producto hasta su disposición
final.
o De cuna a la cuna: desde la extracción hasta se reuso o reciclaje en el
mismo sistema del producto o en uno diferente.
Es útil describir el sistema utilizando un diagrama de flujo que muestre los procesos
unitarios y sus interrelaciones y especificar dónde comienzan y terminan los procesos
unitarios y las transformaciones y operaciones que se dan como parte del proceso, así
como los criterios de corte.
o Tipos y fuentes de datos
Es importante plantear el método a seguir para la recopilación de datos, y definir si estos
serán medidos, calculados, estimados, todos o algunos de los anteriores. Muchos de los
datos en emisiones al aire y vertidos al agua o suelo, provienen de fuentes puntuales o
difusas tras haber pasado a través de un dispositivo de control de contaminación, que en
36 CAPÍTULO 3
muchas ocasiones falla al medir las cantidades reales, por lo que también se puede
especificar el uso de un factor de emisiones o vertidos fugitivos.
o Calidad de los datos
Los datos presentan grandes variantes entre sí, por lo que es necesario detallar la
información relativa a ellos;
- Tiempo: antigüedad de los datos.
- Geografía: área geográfica que se tomará en cuenta para la recopilación de datos.
- Tecnología: específica o mezcla de varias tecnologías.
- Precisión: factores de variabilidad.
- Integridad: porcentaje del flujo medido
- Representatividad: similitud que presentan los datos a una situación real.
- Coherencia: aplicación uniforme de la metodología a los componentes del análisis.
- Reproducibilidad: facilidad con que se puede reproducir el estudio por un ajeno.
- Fuentes de los datos.
- Incertidumbre de la información: datos, modelos, suposiciones…
Finalmente en caso de datos omitidos, es necesario documentar su tratamiento, qué los ha
sustituido y por qué se han sustituido.
o Revisión crítica
En un estudio comparativo para evaluar la equivalencia de los sistemas, se tiene que
aplicar una revisión crítica que para ello es necesario definir el nivel de experiencia del
revisor y el método a proceder la exploración; de manera externa un revisor ajeno evalúa
la investigación, de manera interna es un agente involucrado el que la lleva a cabo.
De acuerdo a la Norma ISO 14044, un alcance completo de ACV tiene que especificar los
conceptos mostrados en el Cuadro 7.
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 37
Para desarrollar el alcance del estudio de ACV es necesario definir;
- Sistema del producto a estudiar *Ver capítulo 3
- Funciones del sistema del producto(s)
- La función principal del producto - Características de calidad técnica - Uso y disposición - Estética y aspecto - Diseño - Imagen del producto o marca - Costos de compra y uso
- Unidad funcional - Función + Vida útil + Frecuencia
- Límites del sistema - Nivel de detalle - Criterios de corte - Etapas del ciclo de vida
- Procedimientos de asignación *ver EICV - Metodología del EICV e impactos *ver EICV - Interpretación a utilizar *ver Interpretación
- Fuentes de datos
- Medidos - Calculados - Estimados - Factor de emisiones o vertidos fugitivos - Todos o algunos de los anteriores
- Suposiciones - Juicios de valor - Limitaciones
- Calidad de los datos
- Tiempo - Geografía - Tecnología - Precisión - Integridad - Representatividad - Coherencia - Reproducibilidad - Fuentes de los datos - Incertidumbre de la información - Datos omitidos
- Revisión crítica - Nivel de experiencia del crítico
- Externa - Interna
- Tipo y formato del informe ACV
Cuadro 7. Desarrollo del alcance del estudio de ACV
“El objetivo y el alcance de un ACV deben estar claramente definidos y deben ser
coherentes con la aplicación prevista. Debido a la naturaleza iterativa del ACV, el alcance
puede tener que ajustarse durante el estudio.”10
10
NMX-SAA-14044-IMNC-2008, Gestión Ambiental – Análisis del ciclo de vida – Requisitos y Directrices, Norma Mexicana IMNC, México D.F. 2009, 51 pp., p. 7
38 CAPÍTULO 3
Inventario de ciclo de vida (ICV)
El inventario es una lista cuantificada de todos los flujos entrantes y salientes del sistema
durante toda su vida útil, los cuales son extraídos del ambiente natural o bien emitidos en
él (BAKEAZ). “Esta fase comprende la obtención de datos y los procedimientos de cálculo
para identificar y cuantificar todos los efectos ambientales asociados a la unidad
funcional.”11
El diagrama del sistema del producto realizado en la etapa de objetivo y alcance, con sus
fronteras (límites del sistema) bien definidas son la base esencial para poder identificar las
entradas y salidas requeridas y por consiguiente los datos necesarios. La Figura 21 muestra
el procedimiento a seguir para desarrollar correctamente un ICV.
Fig. 21 Procedimientos simplificados para el análisis del inventario
11
Ídem. ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004), p. 48
- Inventario calculado
- Datos adicionales y validados por unidad funcional
- Datos validados por procesos
unitarios
- Datos validados
- Datos recopilados y
calculados
- Hoja de recopilación de datos
revisada
1. Definición del objetivo y aclance
2. Preparación para la recopilaciòn de datos
3. Recopilación de datos (1)
4. Validación de los datos (2)
5. Relación de datos y procesos unitarios (3)
6. Relación de datos y unidad funcional (3)
7. Suma de datos (sólo si son equivalentes)
8. Ajuste de los límites del sistema (4)
INVENTARIO TERMINADO
La asignación (5)
incluye reutilización
y reciclado
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 39
(1) Se tienen que recopilar y referenciar los datos de entrada y salida obtenidos
para cada proceso unitario, así como el proceso de recopilación, su calidad y
su antigüedad. Para estructurar la hoja de recopilación, los datos se pueden
clasificar en los siguientes grupos:
- Entradas de materia prima, energía, auxiliares…
- Productos, coproductos, residuos…
- Emisiones y vertidos
- Otros aspectos ambientales
(2) Para validar los datos es necesario proporcionar evidencias de los mismos
(balances de materia, energía…), “… los datos individuales específicos de
cada uno de los productos necesitan ser analizados respecto a su
representatividad. En consecuencia, aquellos datos obtenidos a través de
promedios o por simple estimación serán menos representativos.”12
(3) Tiene que existir una relación clara entre los flujos de procesos unitarios,
flujos de referencia y unidad funcional. Se tiene que tener cuidado al sumar
las entradas y salidas en el sistema producto. La suma total debe ser
coherente con el objetivo del estudio (Fig. 22).
Fig. 22 Relación directa entre los flujos del ICV
(4) Los límites del sistema deben basarse en un análisis de sensibilidad para
determinar su importancia, lo que puede ayudar a incluir procesos, entradas
o salidas que sean importantes o excluirlos si carecen de ella.
12
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 26
Flujos de procesos unitarios
Flujos de referencia
Unidad funcional
40 CAPÍTULO 3
(5) La asignación de los datos a cada proceso unitario se tiene que especificar y
documentar de acuerdo a lo especificado en el objetivo y alcance. Los
procesos que tienen más de un sistema del producto tienen que adoptar
una de las siguientes medidas;
- Evitar la asignación:
o Dividiendo el proceso y recopilando los datos de los subprocesos
obtenidos.
o Ampliando el sistema para obtener funciones adicionales.
- De no poder evitar la asignación;
o Separar entradas y salidas entre sus diferentes funciones de tal
forma que reflejen las relaciones físicas existentes.
o Asignar las entradas entre los productos y funciones de tal forma
que reflejen otras relaciones entre ellos. Ej. El valor económico.
Es importante enfatizar que en las salidas de materia, energía o productos se pueden
distinguir dos grupos importantes; coproductos y residuos. Mientras los coproductos
presentan a su vez entradas y salidas, los residuos no.
Para la reutilización o reciclado hay que tener cuidado en los cambios de propiedades
inherentes que pueden sufrir los materiales ya sea físicas (cambio en masa, volumen…),
costo (precio diferente al anterior) o la cantidad de veces que puede ser utilizado o
reciclado.
“… la adquisición de datos es una tarea costosa y consume largas horas de trabajo y de
coyunturas con los diversos agentes involucrados en el sistema que se está analizando,
pues representa el corazón del método. (Trusty, 1999)”13
13
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 29
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 41
Evaluación de impactos (EICV)
La evaluación de impactos “… tiene por objetivo valorar los resultados del análisis del
inventario del producto o servicio en cuestión, cuantificando los posibles impactos
medioambientales.”14 De acuerdo a la Norma ISO 14044, el desarrollo de un EICV consta
de una fase obligatoria y otra de carácter opcional (Fig. 23).
Fig. 23 Desarrollo de la evaluación de impacto según la Norma ISO 14044
(1) Selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos de
caracterización
Las categorías de impacto son los efectos sobre el medio ambiente que provocan los
procesos unitarios y los flujos de los sistemas de los productos. De acuerdo al orden
14
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 29
- Suma de resultados utilizando factores numéricos basados en
juicios de valor
- Ordenación de resultados en base a juicios de valor
- Relación relativa del resultado de indicadores con la
información de referencia
- Cálculo de resultados de indicadores de categoría
- Asignación de resultados de ICV a categorías de impacto
EICV
(1) Selección
Categorías de impacto
Indicadores de categoría
(2) Clasificación
(3) Caracterización
(4) Normalización
(5) Agrupación
(6) Ponderación
(7) Análisis de calidad de
datos
de Gravedad de
Sensibilidad de
Incertidumbre
Modelos de caracterización
* Fase
obligatoria
*Fase opcional
42 CAPÍTULO 3
sistemático en que estos efectos se van desencadenando en el medio ambiente se
clasifican en impactos ambientales de punto intermedio (midpoints) o daños ambientales
de punto final (endpoints).
A este sistema causa – efecto se le conoce como mecanismo ambiental, y es el sistema que
relaciona los datos del ICV y los transforma a impactos o daños ambientales a través de los
indicadores de categoría y los modelos de caracterización (Fig. 24).
Fig. 24 Fases del mecanismo ambiental y ubicación de puntos intermedios y finales
Las categorías de punto intermedios (impactos) representan los problemas o
preocupaciones ambientales y son los efectos directos de los procesos unitarios y sus flujos.
A continuación se muestran las categorías de impacto más conocidas y utilizadas:
- Calentamiento Global
Es el fenómeno que ha provocado el aumento de la temperatura de la atmósfera terrestre
y de los océanos en las últimas décadas (cambio climático). Esto provocado por el llamado
“efecto invernadero”, el cual consiste en la acumulación de gases en la atmósfera que
forman un “escudo” que atrapa localmente parte de la energía irradiada (radiación) por el
sol. Debido a ello las capas más bajas de la atmósfera se calientan, propiciando el
calentamiento de la superficie del planeta (Fig. 25).
Los principales gases de efecto invernadero (GEI) son: el dióxido de carbono (CO2), el
óxido nitroso (N2O), el metano (CH4) y los clorofluorocarbonos (CFC’s).
(5) Los
impactos afectan de manera mas generalizada
(4) Las
sustancias y residuos generan impactos sobre sus receptores
(3) Las
sustancias y residuos alcanzan personas y ecosistemas
(2) Las
sustancias y residuos se esparcen de forma:global / regional / local
(1) Los
residuos de los procesos unitarios son expulsados al entorno
Emision y vertido
Disperción Exposición Efecto Daño
midpoints *
* endpoints
ICV
* indicadores de categoría y modelos de caracterización
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 43
Fig. 25 Esquema del efecto invernadero
“Las emisiones a partir de la combustión del carbón, petróleo y gas natural, así como, de la
deforestación y el cultivo de tierras, han incrementado la concentración natural de CO2 en
casi 30% en los últimos 200 años (IPCC, 1996). La concentración atmosférica de este gas
está aumentando actualmente a una tasa de 0.5% al año, debido principalmente a la
quema de combustibles fósiles y actividades agrícolas, que provocan una emisión anual de
aproximadamente 7 GtC (Gigatoneladas métricas de carbón, 1 GtC es igual a 1 000
millones de toneladas métricas de carbón), esto equivale a una emisión promedio de 1.2
toneladas de CO2 por persona al año.”15
De acuerdo con Cardim de Carvalho (2001) las principales consecuencias de este impacto
ambiental son la elevación de 1.4º C a 5.8º Celsius de la temperatura media de la Tierra en
los próximos 100 años; el aumento de la temperatura de los polos terrestres con deshielo
de los glaciares; el aumento del nivel de los océanos con pérdida de territorio de algunos
países insulares y la propagación de enfermedades tropicales a otros países de clima
templado.
15
Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 33
44 CAPÍTULO 3
- Agotamiento de la capa de ozono
La continua acumulación de gases en la estratósfera del planeta reduce el contenido de
ozono (O3) de la misma. El ozono estratosférico evita la introducción de rayos ultravioleta
(UV) a la Tierra por parte del sol. Los daños a la capa de ozono pueden causar cambios en
los ecosistemas, efectos adversos en la productividad agrícola, el hombre y el clima; la
radiación UV provoca enfermedades como el cáncer de piel (Fig. 26).
Fig. 26 Esquema del daño provocado por el agotamiento de la capa de ozono
El potencial de agotamiento de ozono estratosférico, está clasificado por 22 gases,
principalmente el tetracloruro de carbono (CCl4), el metilcloroformo (C2H3Cl3), el bromuro
Es la secuela causada por la exposición a químicos que causan efectos nocivos sobre un
organismo completo como un ser humano, una bacteria, una planta, o incluso a una
subestructura como una célula (citotoxicidad).
o Toxicidad Humana
A los efectos nocivos que afectan a los seres humanos se le conoce como toxicidad
humana y a las sustancias responsables de estos efectos se les llama toxinas. Todas las
toxinas son sustancias peligrosas pero no todas las sustancias peligrosas son toxinas, estas
se pueden clasificar según el Cuadro 8.
Clasificación Características Sustancias
Plaguicidas
Varios destinos;
DDT* b. Dispersión por aire c. Permanencia en suelo d. Alcance de cuerpos de agua e. Incorporación a cadena alimenticia
Sustancias alergénicas Activan el sistema inmunológico Formaldehido Neurotoxinas Atacan células del tejido nervioso Plomo y mercurio Toxinas mutagénicas Destruyen el ADN Micotoxinas**
Teratogénicas Causan anormalidades en el desarrollo y crecimiento del embrión
Bebidas alcohólicas
Cancerígenas Alteran el ADN Metales y compuestos orgánicos volátiles (COV’s)
* DDT: Dicloro difenil tricloroetano ** La aflatoxina B1 y las fumonisinas parecen estar relacionadas a los cánceres hepático y esofágico, respectivamente. Además, la infección viral hepática es un factor adicional que aumenta la sensibilidad a las micotoxinas (Carrillo L. y Gómez Molina: 96)
Cuadro 8. Clasificación y características de las toxinas
o Ecotoxicidad
Se le llama a los efectos nocivos causados por sustancias químicas que afectan a los
organismos vivos. Las principales sustancias involucradas en el deterioro de la flora, fauna y
el ecosistema en general son los metales pesados (cadmio Cd, plomo Pb y mercurio Hg) y
los compuestos orgánicos persistentes (POP’s por sus siglas en inglés; dioxinas, furanos e
hidrocarburos policíclicos aromáticos).
46 CAPÍTULO 3
- Carcinogénesis
La carcinogénesis es un efecto causado por el contacto de sustancias químicas que
provocan anormalidades en el material genético de las células y su propagación por el
cuerpo (cáncer). Aunque en algunas metodologías la carcinogénesis está incluida en la
categoría ambiental de toxicidad, el Cuadro 9 muestra las principales diferencias entre
ambas por lo que pueden ser consideradas dos categorías de impacto diferentes.
Toxicidad VS. Carcinogénesis
Enfermedad aguda Enfermedad crónica Altas concentraciones de sustancia Bajas concentraciones de sustancia
Poco tiempo de duración (3 meses máximo) Largo tiempo de duración (años)
Cuadro 9. Principales diferencias entre toxicidad y carcinogénesis
- Acidificación
Esta categoría de impacto es causada por el retorno de los óxidos de azufre y óxidos de
nitrógeno descargados en la atmósfera en forma de lluvia ácida provocando la pérdida de
la capacidad neutralizante del suelo y del agua. La acidificación puede ser causada por
fuentes naturales como erupciones volcánicas, incendios, relámpagos y diferentes
procesos microbianos; o por fuentes antropogénicas como el uso de combustibles fósiles,
gran cantidad de actividades industriales y el transporte (Fig. 28).
Fig. 28 Esquema del impacto ambiental de acidificación
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 47
Los principales agentes causantes de la acidificación son el dióxido de azufre (SO2), los
óxidos de nitrógeno (NOx) y el amoniaco (NH3). El SO2 proviene principalmente de las
plantas eléctricas y los automóviles mientras que el NH3 de la explotación ganadera
intensiva (Fig. 29).
Fig. 29 Efectos de la acidificación (Datos Landsat: USGS/EROS Data Center Recopilación: UNEP GRID Sioux Falls)
La contaminación proveniente de las centrales eléctricas de carbón cercanas a Chomutov,
República Checa han reemplazado los árboles (en negro 1979) por una vegetación muerta
(en gris 2000), gracias al azufre extraído en las minas (en verde) y utilizado en la
generación de electricidad.
- Eutrofización
Es el impacto por el cual el oxígeno en los cuerpos de agua disminuye debido a un
incremento anormal de nutrientes y de sales minerales por intervención humana, causa el
crecimiento de la biomasa provocando la muerte de los seres vivos. Los efluentes urbanos,
la agricultura y las emisiones al aire producen altas concentraciones de nitrógeno (N) y
fósforo (P) lo que provoca un aumento en la fotosíntesis, cambiando la estructura y
dinámica de los ecosistemas empobreciendo la biodiversidad (Fig. 30).
48 CAPÍTULO 3
Fig. 30 La eutrofización en ríos
- Formación de oxidantes fotoquímicos; ozono troposférico
Este problema ambiental se debe a la aparición de oxidantes en el aire, producidos por
reacciones químicas entre gases de la combustión y la presencia de rayos UV. Si bien el
ozono estratosférico evita la introducción de rayos UV, el ozono troposférico es también
llamado smog fotoquímico y afecta principalmente a las grandes ciudades.
Los principales contaminantes son el óxido nítrico (NO) y los compuestos orgánico volátiles
(COV’s). La reacción se describe de la siguiente forma:
Se le llaman a los daños causados en el sistema respiratorio humano debido a la inhalación
de sustancias orgánicas, inorgánicas y polvo presentes en el entorno. Estos problemas son
causados principalmente por el ozono, los óxidos de azufre (SOx), los NOx, las partículas
con diámetro menor a 10 µm (PM10) y 2.5 µm (PM2.5).
“La contaminación atmosférica es un fenómeno muy complejo de evaluar debido a la
cantidad de factores que influyen en su generación y comportamiento. Los niveles de
contaminación dependen principalmente de la cantidad de emisión de los contaminantes
y de las condiciones meteorológicas que contribuyen en su dispersión.”17 En México como
17
VELÁZQUEZ ANGULO, Gilberto (2008) Tesis doctoral: Diseño de una red de monitoreo atmosférico para la ciudad de San Luis Potosí: Ubicación de nodos, PMPCA, UASLP, San Luis Potosí, 100 pp., p. 4
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 49
en el resto del mundo existen valores normados que regulan las concentraciones
ambientales máximas permisibles para los contaminantes (Cuadro 10).
Contaminante Concentración / Tiempo promedio
Frecuencia máxima aceptable
Exposición crónica
Normas oficiales mexicanas NOM-
O3 0.11 ppm*** / 1 hora 1 vez cada 3 años 020-SAA1-1993 CO* 11 ppm / 8 horas 1 vez al año 021-SAA1-1993 SO2 13 ppm / 24 horas 1 vez al año 0.03 ppm 022-SAA1-1993 NO2 0.21 ppm / 1 hora 1 vez al año 023-SAA1-1993 PST** 260 µg/m3 / 24 horas 1 vez al año 75 µg/m3 024-SAA1-1993 PM10 150 µg/m3 / 24 horas 1 vez al año 50 µg/m3 025-SAA1-1993 Pb 1.5 µg/m3 026-SAA1-1993
* CO: monóxido de carbono ** PST: partículas suspendidas totales *** ppm: partículas por millón
Cuadro 10. Valores normados para los contaminantes del aire en México (DOF, 1994a)
“Los efectos que las partículas causan en la salud de las personas han estado
históricamente asociados a la exacerbación de enfermedades de tipo respiratorio, tales
como la bronquitis, y más recientemente también se han analizado y demostrado sus
efectos sobre dolencias de tipo cardiovascular.”18
- Uso de suelo
Toma en cuenta la ocupación del suelo, el daño local y regional en el terreno
transformado para la realización de actividades económicas, las perturbaciones y las
afectaciones a la biodiversidad por las actividades humanas (Fig. 31). Existe una diferencia
entre la intervención de un área usada (ocupación del suelo) y la de una área nueva recién
extraída de la naturaleza (transformación del uso de suelo); al transformar una área nueva
la calidad del suelo comienza a disminuir, cuando esta área es desocupada se empieza una
etapa de recuperación por parte del mismo terreno hasta llegar a un punto estable, pero
su calidad no vuelve a ser igual a la inicial. La transformación cambia el uso de suelo,
mientras que la ocupación es simplemente el control de la calidad de un terreno
determinado durante cierto tiempo, con una dimensión temporal y espacial.
18
LINARES GIL, Cristina y DÍAS JIMÉNEZ, Julio, ¿Qué son las PM 2.5 y cómo afectan nuestra salud?, Revista no. 58 Ecologistas en acción, CC, Madrid, España, Visita 15-10-12, <http://www.ecologistasenaccion.org/article17842.html>
50 CAPÍTULO 3
Siglo XVI Siglo XIX Siglo XX Siglo XXI
Fig.31 Evolución de la zona metropolitana de la ciudad de México (ZMCM)
- Agotamiento de combustibles fósiles y minerales
Los combustibles fósiles (petróleo y gas natural) y los recursos minerales (principalmente el
carbón) son considerados recursos no renovables, por lo que la propagación de su uso en
todo el mundo a lo largo del último siglo y hasta ahora compromete el uso de los mismos
en un futuro cercano (Fig. 32). Independientemente de todos los problemas ambientales
que acarrea la extracción y el uso de estos combustibles, al “… ritmo actual de consumo de
recursos energéticos no renovables, en el plazo de 50 años, el mundo probablemente
habrá agotado todas sus reservas (…) (a menos que entretanto se descubran nuevas
fuentes de esos combustibles).”19
* MMbpced = millones de barriles de petróleo crudo equivalentes * Ps. MMM = miles de millones de pesos
Fig. 32 Comparación entre producción e inversión en PEMEX en los últimos 5 años
19
Ídem. YEANG, Ken (2001) p. 93
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 51
Las categorías de punto final (daños) son causadas por las categorías de punto intermedio,
son variables que afectan directamente a la sociedad y constituyen aspectos y/o atributos
de la salud humana, los ecosistemas y los recursos naturales. El Cuadro 11 muestra los
daños finales provocados por cada una de las categorías de impacto.
Categorías de impacto Daños medioambientales
- Calentamiento Global
Daños a la salud humana - Agotamiento de la capa de ozono - Toxicidad humana - Carcinogénesis - Efectos respiratorios - Acidificación
Daños al ecosistema - Eutrofización - Ecotoxicidad - Uso de suelo
Daños a los recursos naturales - Consumo de combustibles fósiles - Consumo de minerales
Cuadro 11. Categorías de punto intermedio (impactos) y de punto final (daños)
Existen otras categorías de punto final que clasifican los impactos de punto intermedio de
acuerdo a su grado de dispersión y afectación; local, regional y global, o de acuerdo a los
datos del ICV; flujos de entradas y salidas (Cuadro 12).
Categorías según su grado de dispersión
Categorías de impacto Categorías según sus
flujos de entrada y salida
Daño LOCAL
- Toxicidad humana
Daños de Salida - Ecotoxicidad - Carcinogénesis - Efectos respiratorios - Uso de suelo
Daños de entrada - Consumo de minerales
Daño REGIONAL - Consumo de combustibles fósiles - Acidificación
Daños de Salida - Eutrofización
Daño GLOBAL - Calentamiento global - Agotamiento de la capa de ozono
Cuadro 12. Categorías de impacto clasificadas por grado de dispersión y por flujos
52 CAPÍTULO 3
“Cada categoría de impacto, (…) precisa de una representación cuantitativa denominada
indicador de la categoría (…). La suma de diferentes intervenciones ambientales20 para una
misma categoría se hará en la unidad del indicador de la categoría. Mediante los factores
de caracterización, también llamados equivalentes, las diferentes intervenciones
ambientales, emisión de gases, por ejemplo, se convierten a unidades del indicador.”21
Los indicadores al igual que las categorías de impacto varían según su clasificación; los
indicadores de categoría de puntos intermedios (categoría de impactos) además de ser los
más recomendables, se encuentran más cercanos a los flujos y a los procesos unitarios, por
lo que la información que se genera es detallada al puntualizar las áreas más afectadas del
entorno (Cuadro 13). Los indicadores de categoría de punto final (categoría de daños)
generan información relevante y comprensible a escala global, pero presentan el
inconveniente de que su método de cálculo aún no está completamente definido, por lo
que se recomienda utilizar un programa especializado en caso de resultar el perfil más
propicio para el estudio.
Categoría de impacto Indicador Definición Unidad
- Calentamiento Global GWP Potencial de calentamiento global
kg equivalentes de CO2
- Agotamiento de la capa de ozono
ODP Potencial de agotamiento de la capa de ozono
kg equivalentes de CFC- 11
- Toxicidad humana HTP Potencial de toxicidad humana
m3
- Ecotoxicidad EC Potencial de ecotoxicidad m3
- Carcinogénesis * Varias metodologías lo incluyen en indicadores de toxicidad
kg equivalentes de cloroetileno (C 2H 3Cl)
- Acidificación AP Potencial de acidificación kg equivalentes de SO2
- Eutrofización EP Potencial de eutrofización kg equivalentes de fosfato (PO4
-3)
- Efectos respiratorios
PER
Potencial de efectos
respiratorios kg equivalentes de PM2.5
- Uso de suelo Unidad de intervención m
2 / año o m
2 / cierta
intervención - Consumo de combustibles
fósiles PAR Potencial de agotamiento de recursos
MJ surplus - Consumo de minerales
Cuadro 13. Indicadores de las diferentes categorías de impactos
20
Intervenciones ambientales se refiere a los procesos unitarios y sus flujos. 21
Ídem. ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004) p. 48
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 53
Para transformar las cantidades y unidades de los datos del ICV en las unidades
equivalentes de los indicadores de categoría es necesario utilizar modelos de
caracterización cuyos factores permitan esa conversión, “… hay varias metodologías,
diferenciadas unas de otras tanto en número de fases como en las categorías de impacto o
los factores de caracterización, normalización y valoración considerados.”22
Para decidir la metodología apropiada es recomendable llevar a cabo los siguientes
análisis:
- Análisis de sensibilidad: introducir cambios en el inventario analizado.
- Análisis comparativo de resultados:
o Evaluar los impactos por contaminante en lugar de por tipología de
impacto.
o Evaluar los impactos contra otros sistemas.
Existen diferentes metodologías para desarrollar la fase de evaluación de impactos. “Estas
metodologías disponen de modelos informáticos para su aplicación, con bases de datos
sobre emisiones asociadas a procesos.”23 (Fig. 33)
- CML 1992
- CML 2000
- Eco – Indicador 95
- Eco – Indicador 99
- Ecopuntos 97
- EPS 2000
- EDIP / UMIP 96
- ISO 14000
22
MORA PERIS, Pedro, ET. AL. (2008) El ciclo de vida del cemento. Un puente a la sustentabilidad en la construcción, Medio ambiente, CH, Nº 950, ISSN: 0008-8919, p. 68, <http://www.recuperaresiduosencementeras.org/Uploads/docs/014%20El%20ciclo%20de%20vida%20del%20cemento.pdf> 23
Ídem. MORA PERIS, Pedro, ET. AL. (2008)
Evaluación del efecto ambiental
asociado a productos y sistemas de
producción.
ECODISEÑO
ECODISEÑO EMPRESARIAL
Efecto ambiental en materiales
Fig. 33 Diferentes metodologías para desarrollar la fase de EICV
“No es posible una evaluación comparativa directa de los valores de impacto ambiental
con las distintas metodologías de evaluación…”24 ya que cada una aplica criterios distintos
a la hora de convertir los datos del inventario, “… en algunos casos las categorías de
impacto, los indicadores de categoría o los modelos de caracterización existentes no son
suficientes para cumplir con el objetivo y el alcance definidos del ACV y se tienen que
definir nuevos.”25 De ello dependerá la selección de categorías de impacto, indicadores de
categoría y modelos de caracterización que mejor se apliquen al estudio.
(2) Clasificación de resultados del inventario a categorías de impacto
En esta fase se asignan los resultados de los flujos y procesos unitarios del ICV a las
diferentes categorías de impacto seleccionadas, se identifican y correlacionan todas las
cargas ambientales a una o más categorías de impacto potenciales, “… determinadas
sustancias pueden actuar simultáneamente en más de una categoría de impacto.”26 Para
ello es recomendable utilizar modelos de referencia; CML 1992, Wenzel ET. AL., 1997 o PRé
Consultants 1999, que nos permitan definir qué impactos ambientales están relacionados
con cada una de las entradas y salidas del sistema del producto estudiado.
(3) Caracterización de resultados del inventario a categorías de impacto
Los datos del ICV previamente clasificados son transformados en las sustancias
equivalentes de sus respectivos indicadores de categoría, por medio de los modelos
seleccionados y documentados con anterioridad. Para ello es necesario el uso de factores
de caracterización.
El factor de caracterización expresa la fuerza de la sustancia medida en relación a una
sustancia de referencia, es el factor que convertirá las unidades de ICV a unidades de EICV
(Fig. 34).
24
Ídem. MORA PERIS, Pedro, ET. AL. (2008) 25
Ídem. NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 19 26
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 37
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 55
Fig. 34 Esquema del uso de factores de caracterización
Recordando algunos indicadores de categoría y sus unidades equivalentes, a continuación
se mencionan las razones con las que se obtienen los factores de caracterización;
- Calentamiento Global
GWP (Potencial de calentamiento global por sus siglas en inglés) define el efecto de
calentamiento integrado a lo largo del tiempo que produce una liberación instantánea de
1 kg de un GEI, en comparación con el causado por el CO2 se mide en kg equivalentes de
CO2.
- Agotamiento de la capa de ozono
ODP (Potencial de agotamiento de la capa de ozono por sus siglas en inglés) se definen
como el cociente entre la descomposición de ozono en el estado de equilibrio debido a
emisiones anuales de una sustancia a la atmósfera y la descomposición de ozono en el
estado de equilibrio debido a una cantidad equivalente de CFC-11, expresado en kg
equivalentes de CFC-11.
- Toxicidad Humana
HTP (Potencial de toxicidad humana por sus siglas en inglés) representa el volumen en el
cual es necesario diluir la sustancia emitida para evitar su efecto tóxico en un determinado
compartimiento, es expresado en m3.
- Acidificación
AP (Potencial de acidificación) queda determinado por el número de iones H+ que genera
un kg de sustancia en relación al SO2, se mide en kg equivalentes de SO2.
Inventario de ciclo de vida
•Carga ambiental
Factores de caracterización
•Factor de caracterización
Categoría de impacto (EICV)
•Sustancias equivalentes × =
56 CAPÍTULO 3
- Consumo de combustibles fósiles y minerales
PAR (Potencial de agotamiento de recursos) representa el exceso de energía para la
extracción y tratamiento del recurso, se mide en MJ surplus.
Todas las cargas ambientales se caracterizan multiplicando la cantidad de emisión o
consumo por un factor de caracterización. Cada sustancia o residuo del inventario tiene
factor de caracterización distinto dependiendo de sus propiedades, las condiciones en las
que se puede encontrar en el sistema del producto, la categoría de impacto que se le
quiera asignar y el modelo de caracterización establecido, por ello la importancia de definir
estas variables previamente de acuerdo a lo establecido al inicio de la investigación.
(4) Normalización de los datos
La normalización calcula la magnitud de los indicadores de categoría y los compara con
una información de referencia. Esto tiene como propósito el entender mejor las
magnitudes para cada resultado del indicador y adaptarlo a cierta información relativa
(valor de referencia); una categoría de impacto es relacionada a una situación específica.
Para ello se requiere de una información base y esta puede ser:
- El total de entradas y salidas para una determinada área global, regional, nacional
o local.
- El total de entradas y salidas para una determinada área en una base per cápita o
similar. Ej. Promedio anual de categoría de impacto / Número de habitantes
- El total de entradas y salidas de un sistema del producto alternativo.
(5) Agrupación de los datos
Se refiere a la agrupación de las categorías de impacto en conjuntos como categorías de
punto final, jerarquía (prioridad alta, media o baja), etc. Esta clasificación se basa en juicios
de valor por lo que sus resultados pueden variar dependiendo del estudio (subjetivo).
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 57
(6) Ponderación de los datos
Los resultados de los indicadores de categorías de impacto o de daños, son multiplicados
por un factor de ponderación, después se suman para obtener una calificación total
llamada índice del desempeño ambiental del sistema. Los factores de ponderación a su vez
están determinados por juicios de valor. “Diferentes personas, organizaciones y sociedades
pueden tener distintas preferencias; por lo tanto es posible que diferentes partes lleguen a
resultados de ponderación distintos basados en los mismos resultados del indicador o
resultados del indicador normalizados.”27 Algunos criterios que pueden determinar el
factor de ponderación pueden ser:
- Científicos; el enfoque de capacidad de carga ambiental
- Sociales; disponibilidad para pagar las mejoras ambientales
- Políticos; distancias para lograr el objetivo planteado
La ponderación permite brindar mayor importancia a problemas ambientales de acuerdo a
criterios políticos, sociales y económicos. Es importante disponer de datos a nivel nacional
que permitan enfocar el estudio deseado a datos importantes y relevantes para todos.
(7) Análisis de calidad de los datos
Son metodologías que permiten obtener información adicional a los datos obtenidos en
un EICV que ayuden a comprender mejor la importancia, incertidumbre o sensibilidad de
los mismos. Estos análisis permiten distinguir si existen o no diferencias significativas en los
datos de la evaluación, identificar resultados del ICV depreciables, etc. Los análisis de
calidad son los siguientes:
- Análisis de la gravedad; identifica los impactos más elevados en la investigación,
para posteriormente enfocar las decisiones e interpretaciones a ellos.
- Análisis de sensibilidad; determina de qué manera los cambios en los datos y
elecciones metodológicas afectan los resultados de la EICV.
27
Ídem. NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 25
58 CAPÍTULO 3
- Análisis de incertidumbre; identifica como las suposiciones e incertidumbres en la
investigación van evolucionando y de qué manera pudieran afectar la confiabilidad
de los resultados. Este análisis es necesario si se pretende una divulgar al público los
resultados de la investigación.
De acuerdo con la Norma Mexicana 14044 la naturaleza iterativa del ACV en el resultado
de estos análisis puede llevar a una modificación en la fase del inventario.
Interpretación
“La interpretación es la fase de un ACV en la que se combinan los resultados de análisis del
inventario con la evaluación de impacto. Los resultados de esta interpretación pueden
adquirir la forma de conclusiones y recomendaciones para la toma de decisiones. Permite
determinar en qué fase del ciclo de vida de producto se generan las principales cargas
ambientales y por tanto que puntos del sistema evaluado pueden o deben mejorarse. En
los casos de comparación de distintos productos se podrá determinar cual presenta un
mejor comportamiento ambiental.”28
Fig. 35 Relaciones entre los elementos en la fase de interpretación con otras fases del ACV
28
Ídem. ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004) p. 52
(3) Evaluación de
impactos
(2) Inventario de
ciclo de vida
(1) Definición de
objetivo y alcance
(4) Interpretación
(a) Identificación de
asuntos significativos
(b) Evaluación
mediante:
(c) Conclusiones,
limitaciones y recomentaciones
Análisis de integridad
Análisis de sensibilidad
Análisis de coherencia
Otros análisis
Aplicaciones directas:
- Desarrollo y mejora de productos
- Planificación estratégica
- Desarrollo de políticas públicas
- Marketing
- Otros
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 59
“Los resultados de las fases precedentes son evaluados juntos, en un modo congruente
con los objetivos definidos para el estudio, a fin de establecer las conclusiones y
recomendaciones para la toma de decisiones.”29 Los pasos para seguir este proceso están
determinados según la Norma ISO 14044 (Fig. 35).
(a) Identificación de aspectos significativos
Esta fase pretende estructurar los datos obtenidos en el ICV e EICV de forma que se
puedan detectar aspectos relevantes y emitir un juicio. “Esta estructuración de los datos e
información disponible es un proceso iterativo llevado a cabo junto con la fase de ICV y, si
se realiza, con la fase de EICV, así como con la definición del objetivo y el alcance. Esta
estructuración (…) pretende proporcionar una perspectiva general de los resultados de
estas fases previas. Esto facilita la determinación de asuntos importantes y ambientalmente
pertinentes así como llegar a conclusiones y recomendaciones.”30
La información de las pasadas fases se puede estructurar por etapas del ciclo de vida, por
grupos de procesos unitarios, por grados de influencia (política nacional, directiva…), etc.
Algunos asuntos significativos podrían ser datos del inventario (energía, emisiones,
vertidos…), categorías de impacto o procesos unitarios individuales.
(b) Evaluación
Generar y fortalecer la confianza y la fiabilidad del estudio son las premisas para realizar la
evaluación del mismo. Para ello es necesario verificar los siguientes análisis;
- Análisis de integridad
Sirve para verificar que todos los datos del estudio están disponibles y completos. De faltar
algo, es necesario considerar dicha información para satisfacer el objetivo y alcance del
estudio, documentar el hallazgo y su justificación. De no ser necesaria la información
faltante igual se tiene que documentar y registrar sus razones.
29
Ídem. BEKAEZ, p.2 30
Ídem. NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 41
60 CAPÍTULO 3
- Análisis de sensibilidad
Evalúa la confiabilidad de los resultados obtenidos en el ACV. Para ello es necesario
apoyarse en las incertidumbres, los métodos de asignación y de cálculo, etc. En este
análisis deben considerarse los asuntos predeterminados en el objetivo y alcance, los
resultados de las fases del ACV y las opiniones de expertos y experiencias previas, así como
tiene que compartir el mismo nivel de detalle, que el alcanzado en el ICV y en el EICV.
Al comparar diferentes alternativas estudiadas, la falta de diferencias entre ellas puede
llevar al resultado final del estudio.
- Análisis de coherencia
Determina si las suposiciones, los métodos y los datos son coherentes con el objetivo y el
alcance planteados.
“Se deberían de complementar estas verificaciones con los resultados de los análisis de
incertidumbre y análisis de la calidad de los datos.”31 (Otros análisis)
(c) Conclusiones, limitaciones y recomendaciones
Se pueden ir obteniendo conclusiones preliminares a la par de la identificación de aspectos
significativos y las distintas evaluaciones. Si las conclusiones preliminares no son
coherentes con los requisitos iniciales del estudio (objetivo y alcance) habrá que volver a
realizar los procesos anteriores, de resultar coherentes se procede a ser comunicadas como
conclusiones finales.
Las recomendaciones deben estar relacionadas con la aplicación prevista y se deben
explicar específicamente a quienes toman las decisiones.
BENEFICIOS Y CONSECUENCIAS DEL ACV
“La principal función del ACV es la de brindar soporte para tomar las decisiones que se
relacionan con productos o servicios; y más específicamente, la de conocer las posibles
31
Ídem. NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 29
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 61
consecuencias ambientales relacionadas con el uso de un producto o con la configuración
y utilización de un servicio.”32 Entre los beneficios que el Análisis del ciclo de vida presenta
a los agentes interesados así como a la sociedad y el entorno en general están los
siguientes:
- Atiende responsablemente cuestiones legales, sociales y políticas.
- Ayuda a la toma de decisiones adecuadas para productos nuevos o existentes
(considerando el desarrollo sustentable).
- Concibe productos con mejor desempeño ambiental.
- Abarata costos de producción, uso, disposición o traslado al implementar mejoras.
- Provee ventajas comparativas y competitivas para el certificado de productos en
sello ambiental o ecoetiquetado.
Los estudios de Análisis del ciclo de vida cada vez son más solicitados por la legislación
internacional, a su vez es una buena forma de competencia entre empresas debido a la
incidencia que este puede tener en el mercado por la presión social cada vez más
consiente.
Las consecuencias de un ACV afectan positiva o negativamente la imagen de un producto
y a todo lo involucrado a lo largo de su ciclo de vida, “… cuando cierto producto presenta
un perfil medioambiental inadecuado o diferente de aquello que intuitivamente se espera,
es motivo de evidentes preocupaciones en el sector productivo. Tales preocupaciones
están asociadas con la imagen de la empresa y sus relaciones de mercado.”33 Lo que puede
dificultar la difusión de la metodología.
La solución para estos casos pasa por que se exijan definiciones más claras de los objetivos
y responsabilidades en las divulgaciones de los resultados. Así como conciencia ambiental
en la toma de decisiones por parte de todos los agentes involucrados.
32
ROMERO RODRÍGUEZ, Blanca Iris (2003) El Análisis del Ciclo de Vida y la Gestión Ambiental, Tendencias Tecnológicas, Bol. IIE, Cuernavaca, Morelos, 6 pp., pp. 91 – 97, pp. 94 – 95 33
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 40
62 CAPÍTULO 3
SOPORTE INFORMÁTICO Y NORMATIVO
Desde el inicio de los estudios de ACV se comenzaron a utilizar programas de
computadora (software) “… para atender la necesidad específica de algunas
organizaciones, en la actualidad existen diferentes aplicaciones disponibles en el ámbito
comercial.”34 De acuerdo con Cardim de Carvalho, deben considerarse distintos aspectos a
la hora de elegir el programa más adecuado para la aplicación de la metodología de ACV;
- Los inventarios que incorpora, se tendrá que elegir el que más se ajuste al modo de
llevar a cabo la investigación.
- La calidad en la gestión de los datos en donde se tiene que tomar en cuenta;
o La facilidad para introducir los datos
o La flexibilidad de uso, actualización, sustitución o adición de los datos de
inventario.
o La fiabilidad de los cálculos realizados
o La relación de todas las fases de cálculo
o El tipo de salida de los resultados
El Cuadro 14 (a continuación) muestra los soportes informáticos actuales que pueden
aplicarse al área de estudio de un ACV.
Programa Organización Género Origen
- Sima Pro 4.0 PRé Consultants ICV y EICV Holanda - IVAM data base PRé Consultants Base de datos Holanda - GaBi 3.0 Universidad de Stuttgart ICV y EICV Alemania - KLC – ECO FPPRI** ICV Finlandia - LCAiT Chalmers Industriteknik ICV Suecia - PEMS Pira International ICV y EICV Reino Unido - PIA PRé Consultants ICV y EICV Holanda - TEAM
TM Ecobalance Inc. ICV Estados Unidos
- ATHENATM
*
ATHENA Sustainable Materials Institute
Sistemas constructivos Canadá - BDA Base de datos Canadá - Eco Quantum PRé Consultants Sistemas constructivos Holanda - ENVEST
®*
British Research Establishment Sistemas constructivos Reino Unido
- EQUITY* CSTB*** Sistemas constructivos Francia - LCA – House VTT Building Technology Sistemas constructivos Finlandia
* Software realizado por programas de investigación ** Instituto Finlandés de Investigación de Pulpa y Papel por sus siglas en inglés *** Centro Científico y Técnico de la Construcción por sus siglas en francés
34
Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 41
Comparte la
base de datos
del IVAM
data base y
fue
desarrollado
en Sima Pro
AC
V d
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ctos
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AC
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ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA 63
“En 1994 la Organización Internacional de Estandarización establece el comité técnico
TC207 relacionado con la normalización de herramientas ambientales, incluido el ACV”35.
A continuación se muestran las diferentes normas que tratan de los temas a abordar en
una investigación de ACV (Cuadro 15).
Norma ISO Año Contenido general
- ISO 14040 1997 Marco general - ISO 14041 1998 Objetivo y alcance e Inventario de ciclo de vida (ICV) - ISO 14042 2000 Evaluación de impacto (EICV) - ISO 14043 2000 Interpretación
- ISO 14044 Requisitos y directrices * todo lo anterior
- ISO 14047 2002 Ejemplos d aplicación de una EICV - ISO 14048 2002 Datos de un análisis del ciclo de vida - ISO 14049 1998 Ejemplos de aplicación de un ICV
Cuadro 15. Normativas internacionales relacionadas con el ACV
A su vez, el Instituto Mexicano de Normalización y Certificación (IMNC) ha expedido las
Normas Mexicanas NMX-SAA-14040 y NMX-SAA-14044 relacionadas con sus homólogas
internacionales.
Otras normas relacionadas con el ACV son la ISO-14025 (2006) que abarca los temas de
gestión ambiental – etiquetas y declaraciones ambientales tipo III – Principios y
procedimientos, que también cuenta con reglamentación en México (NMX-SAA-14025-
IMNC-2008) y la Declaración Ambiental del Producto (EDP por sus siglas en inglés).
La calidad de los resultados de la investigación será marcada en buena medida por la
elección de las bases de datos y modelos de cálculos y la correcta aplicación de la
reglamentación vigente.
35
Ídem. ANTÓN VALLEJO, Ma. Asunción (2004) p. 46
64 CAPÍTULO 3
OTRAS HERRAMIENTAS DE GESTIÓN AMBIENTAL
“En el marco de la gestión ambiental internacional se han desarrollado diferentes
conceptos que han tenido su origen en disciplinas profesionales específicas y que han
evolucionado durante años de manera independiente.”36
El Cuadro 16 muestra los principales métodos utilizados en la gestión ambiental con su
respectivo objeto a analizar y objetivo, esto facilita la elección del método más
conveniente.
Método Objeto Objetivo Proceso
AA Auditoría Ambiental
Empresa / Instalación
Adaptación a una norma ambiental
- Análisis situacional - Puntos débiles - Propuestas
ACV Análisis del Ciclo de Vida
Producto Evaluación y mejora del impacto ambiental
- Inventario - Evaluación - Acciones
SFA* Análisis del Flujo de
Sustancia Producto
Contabilización del suministro y la demanda de una sustancia específica que fluye a través del proceso de producción
PLA* Análisis de Línea de
Producto Bien / Servicio
Evaluación potencial del impacto medioambiental, social y económico a lo largo de todo el ciclo de vida
EMA* Análisis de Material y
Energía
(Sistema)
Producto
Cálculo del balance energético y material asociado con una
operación específica
RA* Análisis de Riesgo
Ambiental
Empresa / Instalación
Evaluación de los riesgos ecológicos ocasionados por fuentes puntuales o difusas de emisiones frecuentes o accidentales
EPE* Evaluación de
Comportamiento Ambiental Organización
Medición, evaluación y verificación con respecto a intenciones y objetivos preestablecidos en su gestión
Cálculo y reducción global del impacto ambiental de una determinada sustancia asociada al producto en cuestión
* Siglas en inglés
Cuadro 16. Herramientas de gestión ambiental más conocidas
Todas estas herramientas persiguen el mismo objetivo; proporcionar información
cuantificable para lograr el desarrollo sustentable mediante la toma de decisiones. “Por
supuesto, diferentes tipos de decisiones requieren diferentes herramientas de decisión.”37
36
Ídem. ROMERO RODRÍGUEZ, Blanca Iris (2003) p. 94 37
Ídem. p. 95
MATERIALES CONVENCIONALES 65
IV. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN CONVENCIONALES
Se le llaman materiales de construcción convencionales, a todos aquellas materias primas o
elementos fabricados con ellas utilizados ampliamente en la industria de la construcción
actual. De acuerdo al Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI)
entre los materiales más utilizados en la industria de la construcción en México están el
acero, el hierro, el cemento, la arena, la cal, la madera y el aluminio entre otros.
Estos materiales están ampliamente difundidos y se usan en la mayoría de los proyectos
para edificación a lo largo del país. Solo en 1998 se consumieron 24.48 millones de metros
cúbicos de arena, 22.63 de grava, 6.03 de concreto, 4.8 millones de toneladas de cemento,
1,169.2 millones de piezas de ladrillo y 401.6 de block; cantidad suficiente para que a cada
mexicano le tocaran alrededor de 12 y 4 piezas respectivamente de cada material1.
Si bien la lista de materiales es extensa (ANEXO 2), siguiendo los objetivos y el alcance de la
investigación, el estudio se enfoca en los materiales y componentes que conforman los
cerramientos o muros del producto de construcción más utilizados en México; el cemento,
la cal, la arena y el agua; que forman los morteros, y los bloques de concreto (block), la
investigación también comprende el estudio del ladrillo (tabique rojo recocido) y
finalmente el yeso.
1 Considerando la población en México de 100 millones de habitantes.
66 CAPÍTULO 4
EL CEMENTO
También conocido como cemento portland debido a la patente de este en Yorkshire,
Inglaterra en 1824. “Es un producto artificial resultante de calcinar hasta un principio de
fusión mezclas rigurosamente homogéneas de caliza y arcilla, obteniéndose un cuerpo
llamada clinque2, constituido por silicatos y aluminatos anhidros, el cual hay que pulverizar
junto con el yeso, en proporción menor de 3 por 100, para retrasar el fraguado.”3 (Fig. 36)
Fig. 36 Ciclo de vida del cemento de la “cuna a la puerta” con las principales fuentes de emisión de CO2
4
El cemento es un material de gran importancia y fundamental en el mundo de la
construcción. Los materiales analizados en este trabajo, a excepción del ladrillo y el yeso,
requieren del cemento como componente básico para su elaboración.
El cemento en México se puede clasificar de acuerdo a su resistencia, a su composición, a
características especiales o a su utilización (Cuadro 17).
2 Más comúnmente llamado clinker.
3 FRANCO MORENO, G. (1991) Técnica de la construcción con ladrillo, 1ra. Ed., Ed. CEAC S.A., Barcelona, 204
pp., p. 46 4 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 64
Cantera 1%
Combustibles fósiles 54%
Electricidad 46%
Molienda 4%
Electricidad 100%
Horno de clinker 87%
Combustibles fósiles 96%
Electricidad 4%
Molienda 5%
Electricidad 100%
Distribución 3%
Combustibles fósiles 96%
Electricidad 4%
1 kg de Cemento Portland = 355 g de CO2
CUNA PUERTA
MATERIALES CONVENCIONALES 67
Clasificación Tipos Definición
Resistencia Normal (a 28 días)
20: 204 – 408 kgf/cm2
30: 306 – 510 kgf/cm2
40: > 408 kgf/cm2
Inicial o temprana (a 3 días) 30R: > 204 kgf/cm2
Composición Cemento portland ordinario Cemento común Cemento portland puzolánico Contiene óxido de calcio libre que agregado con
sílices se obtiene más resistencia Cemento portland compuesto
Características especiales
RS Resistente a sulfatos BRA Baja reactividad de álcali agregado BCH Bajo calor de hidratación B Blanco
Utilización
Cemento portland ordinario Construcciones en general; zapatas, trabes ... Cemento portland puzolánico Obras sobre suelos salinos y agresivos Cemento portland compuesto Para alcantarillados Mortero Juntas y aplanados. NO estructural
Cuadro 17. Clasificación del cemento
LA CAL
Es un producto resultante de la descomposición por el calor de las rocas calizas (cal viva).
“Cuando se le añade agua, se produce una reacción con abundante desprendimiento de
calor y un aumento de volumen. Este proceso es conocido como apagado. La cal viva en
terrón debe apagarse antes de usarla. (…) Generalmente, la cal se apaga en fábrica y se
sirve en forma de polvo ensacado (cal apagada).”5
La cal apagada en pasta tiene la propiedad de endurecerse lentamente en el aire,
enlazando los cuerpos sólidos, por lo cual se emplea como aglomerante. Este
endurecimiento se le llama fraguado y es debido a la desecación por evaporación del agua
con la que se forma la pasta (Fig. 37).
Fig. 37 Proceso de producción de la cal de la “cuna a la puerta”
5 SMITH, S. (1976) La obra de fábrica del ladrillo, 1ra. Ed., Ed. Blume, Barcelona, 114 pp., p. 15
Extracción de caliza
•Se extrae en yacimientos de caliza y se traslada a las caleras
Quema de la piedra
•Se obtiene cal viva, liberando dióxido de carbono
Apagado de la cal
•Mezclada con agua la cal se deja reposar dos semanas
Almacenado
•La cal apagada se empaqueta y se distiribuye
68 CAPÍTULO 4
De acuerdo con Smith (1976) existen varios tipos distintos de cal:
- Cal de piedra gris: se obtiene de calizas grisáceas las cuales son semihidráulicas6 y
se usan en morteros de cal o morteros bastardos de cal y cemento.
- Cal hidráulica: proviene de calizas que contienen cierta cantidad de arcilla, fragua
completamente bajo el agua; es utilizada en morteros pero no debe mezclarse con
cemento.
- Cal magnésica: obtenida de calizas dolomíticas, no es hidráulica pero generalmente
es más resistente que la cal blanca. Puede constituir un aglomerante para mortero
sin la necesidad del cemento pero es propensa a sulfatos en condiciones de
humedad elevada y cuando los ladrillos contengan una cantidad importante de los
mismos.
“… México es el sexto productor de cal a escala mundial, con una aportación anual
estimada en 6.5 millones de toneladas.”7
LA ARENA
Se le conoce como arena a las partículas del suelo que tienen un diámetro entre los 0.05 y
los 2.00 mm. A las partículas menores a este diámetro se les llama limo y a los mayores
grava.
La arena es un agregado fino de uso extendido y frecuente en la construcción, en virtud
de su composición, tendrá diferentes características:
- Cuando la arena está constituida por partículas pequeñas de rocas trituradas, en
especial cuando se trata de rocas silíceas, su uso frecuente será para la elaboración
de mortero y concreto.
- Cuando es gruesa se utiliza con gravilla para la fabricación del concreto para pisos.
6 Endurecen bajo agua en pocas semanas.
7 ROUX GUTIÉRREZ, Rubén Salvador (2010) Los bloques de tierra comprimida (BTC) en zonas húmedas, Ira. Ed.,
Ed. Plaza y Valdés S.A. DE C.V., México D.F., 185 pp., p. 50
MATERIALES CONVENCIONALES 69
- Si es fina, el uso más común es para los trabajos generales de construcción o
albañilería, y trabajos de mampostería.
El principal componente de la arena es el dióxido de silicio (SiO2), y su origen es muy
variado; puede extraerse de los ríos (Fig. 38) o lagos, en algunas ocasiones se encuentra en
los depósitos volcánicos, o puede provenir a partir de roca triturada por medios
mecánicos.
En general, la propiedad fundamental de la arena proviene de su capacidad para reducir
las fisuras que aparecen en la mezcla al endurecerse.
Fig. 38 Trituradora de la máquina para el proceso de extracción de bauxita
EL AGUA
Es otro de los elementos fundamentales en la formación de los diferentes componentes del
producto de construcción. Las mejores aguas que pueden emplearse son las de lluvia, río,
manantial o pozo; que no muestren exceso de sales puesto que además de retardar el
fraguado suelen dar efervescencia, entre otras condiciones a tomar en cuenta (Cuadro 18).
La cantidad de agua añadida a una mezcla tiene un efecto considerable en la resistencia
del concreto y por ende de todos los materiales elaborados con él. La relación
agua/cemento se expresa como una fracción decimal del peso de cemento, por ejemplo
una relación del 0.5 significa que por cada 50 kg de cemento se utilizan 25 litros de agua.
70 CAPÍTULO 4
Impurezas Cementos ricos en calcio
Cementos sulfato - resistentes
Sólidos en suspensión - En aguas naturales 2 000 2 000 - En aguas recicladas 50 000 35 000
Sulfatos (SO4)* 3 000 3 500 Magnesio (Mg++)* 100 150 Carbonatos (CO3) 600 600 Dióxido de carbono disuelto 5 3 Álcalis totales (Na+) 300 450 Total de impurezas 3 500 4 000 Grasas o aceites 0 0 Materia orgánica 150 *** 150*** Valor de PH >6 >6.5
* Las aguas que excedan los límites enlistados podrán emplearse si se demuestra que la concentración calculada de estos compuestos en el agua total de la mezcla, incluyendo el agua de absorción de los agregados u otros orígenes no excede dichos límites. ** En ambientes húmedos o en contacto con metales como el aluminio, fierro galvanizado… *** El agua se puede usar siempre y cuando las arenas que se empleen en el concreto de materia orgánica cuya coloración sea inferior a 2 de acuerdo con el método de la NOM-C-88. **** Cuando se use cloruro de calcio (CaCl2) como aditivo acelerante, la cantidad de éste debe tomarse en cuenta para no exceder el límite de cloruros de esta tabla. Cuadro 18. Valores característicos y límites máximos tolerables de sales e impurezas en p.p.m.8
LOS MORTEROS
Los morteros son una mezcla de arena, cemento, cal y agua, todo en diferentes
proporciones dependiendo de las características deseadas. Su función principal es de
fungir como elemento aglutinante en las uniones (juntas) entre ladrillos o bloques de
concreto y como acabado en recubrimientos de muros construidos con los materiales
anteriormente mencionados. Los morteros se pueden clasificar de acuerdo a su
composición o a su función (Fig. 39).
De acuerdo con Smith S. (1976) los morteros se clasifican según las proporciones de los
diferentes componentes, los materiales con los que estén trabajando y su utilización
(Cuadro 18).
8 NMX-C-122-1982, Industria de la construcción - agua para concreto, Norma Mexicana, Secretaría de Comercio
y Fomento Industrial, Visita 21-10-12, <http://200.77.231.100/work/normas/nmx/1982/nmx-c-122-1982.pdf>
MATERIALES CONVENCIONALES 71
Fig. 39 Tipos de morteros de acuerdo a su composición
Proporciones Materiales Utilización
1:3 Cal hidráulica – arena Tabiques y particiones, ladrillos de arcilla, de mortero de cal y de cemento (alta contracción al secar)
1:3:10 - 12 Cemento portland – cal – arena 1:7 Cemento – arena 1:8 Cemento portland – arena – plastificante 1:2 Cal hidráulica – arena Ladrillos protegidos entre
aleros y en contacto directo con el terreno, lugares con heladas solo en interiores
No. 4 40 – 10 – 20* Muros internos y/o divisorios, divisiones de closets y baños
No. 6 40 – 15 – 20* Paredes internas, muros divisorios, bardas pequeñas y ligeras pueden ser de usos estructural
No. 8 40 – 20 – 20* Bardas altas o grandes de uso estructural
* Soga – tizón – grueso en centímetros
Cuadro 19. Tipos de block disponibles en México
El block es utilizado ampliamente en la construcción, desde viviendas de interés social
hasta edificaciones comerciales e industriales. De acuerdo con la Norma Mexicana NMX-C-
441-ONNCCE-2005, la composición del block puede variar en mezclas de grava – cemento,
arena – cemento, barro extruido, arcilla cocida, etc. A pesar de ello, el block más común es
el elaborado de concreto (mezcla de grava – arena – cemento) por lo que su ciclo de vida
está completamente enlazado al ciclo de vida del concreto en sí (Fig. 40).
Fig. 40 Ciclo de vida de un prefabricado de concreto (Josa, ET. AL., 1997)
El concreto es un material complejo que presenta una gran cantidad de variables
intrínsecas propias, las cuales se ven reflejadas tanto en su ciclo de vida y en su perfil
medioambiental como en los de sus prefabricados (Fig. 41).
(1)
Obtención de materias
primas
(2) Transporte
(3) Producción de
prefabricado
(4) Puesta
en obra
(5) Utilización
(6) Mantenimiento
(7) Demolición
(8) Reciclaje
Otros usos Inicio de C.V. Fin de vida
(8) Vertedero
(8) Reutilización
MATERIALES CONVENCIONALES 73
Fig. 41 Comportamiento del concreto en su ciclo de vida
De acuerdo al proceso de producción con el que se generen. Los blocks pueden ser semi –
industrializados o industrializados.
El block semi – industrial
La producción de block semi – industrial se compone de siete fases principales (Fig. 42):
1. Llegada del material: El material (arena, grava, cemento, agua…) es acarreado
desde los puntos de explotación o de sus centros de distribución al centro de
producción.
2. Mezclado: Dependiendo del componente deseado, se mezclan los materiales en
una máquina sencilla.
3. Vertido y Vibrocompresión (4): La mezcla fresca es vertida y comprimida con
maquinaria simple la cual dependiendo del componente deseado, moldea los
elementos y los expulsa por una banda de distribución.
5. Fraguado: Los elementos son colocados a la sombra para el fraguado de los
mismos, estos se tienen que remojar para evitar las altas temperaturas de
hidratación que provocan la ruptura de la pieza.
6. Almacenado: Las piezas ya secas son colocadas en el exterior listas para su venta.
7. Venta: Las piezas son distribuidas en los diferentes sitios de construcción
requeridos.
(1) Composición
•Mezcla de materiales en diferentes cantidades, dependiendo de las propiedades deseadas
(2) Uso
•Varía la producción, el transporte, la puesta en obra y acabados; diferentes cantidades de energía
(3) Mantenimiento
•No necesita mantenimiento
•La rehabilitación consume grandes cantidades de energía
(4) Reuso y
reciclado
•PROCESOS NO CONSOLIDADOS
•Significativa cantidad de residuos
74 CAPÍTULO 4
Fig. 42 Proceso de producción del block semi – industrial
El block industrial
La producción de block industrial es más compleja que la anterior, se compone de nueve
fases11 principales (Fig. 44):
1. Llegada del material
2. Transporte de áridos: Las arenas son trasladadas desde su punto de
almacenamiento hasta la zona de mezclado por medio de maquinaria pesada.
3. Mezclado: La mezcla se realiza en una máquina automática que a su vez agrega el
cemento y el agua deseados.
4. Vertido y Vibrocompresión (5): De la máquina mezcladora por medio de una tolva
se eleva el material y se vierte a un embudo colocado en la parte superior de la
máquina vibro – compresora, que regula el flujo de la mezcla y comprime en los
moldes las piezas (Fig. 43).
11
Las fases similares a la producción del block semi – industrial de ser necesario se pueden consultar en el sub capítulo anterior.
MATERIALES CONVENCIONALES 75
Fig. 43 Vibro – compresora de block industrial
6. Curado y fraguado: Los elementos son trasladados con un montacargas a cámaras
especializadas que cuentan con aspersores hidráulicos automáticos que nivelan las
temperaturas de hidratación.
7. Estibado: Las piezas ya secas son colocadas en una máquina que las empaqueta
para facilitar su distribución.
8. Almacenado
9. Suministro
Fig. 44 Proceso de producción del block industrial
(3)
(4)
(5)
76 CAPÍTULO 4
EL LADRILLO
El ladrillo es una masa de barro, con forma de paralelepípedo rectangular, compuesto por
tierras arcillosas, moldeadas y comprimidas que después de cocidas sirven para construir
muros. Pueden utilizarse en toda clase de construcciones por ser su forma muy regular y
fácil su manejo.
“El ladrillo tradicional se hace de arcilla, se le da una forma estándar y se cuece en un
horno. El color, la resistencia y la textura del ladrillo terminado dependerán de la
composición de la arcilla y del método de fabricación utilizados.
La materia prima del ladrillo es, principalmente, sílice y alúmina, con pequeñas cantidades
de otros materiales, tales como óxidos metálicos.”12 (Fig. 45)
Fig. 45 Tierras convenientes para la fabricación de ladrillos
El ciclo de vida del ladrillo, como el block y los otros materiales constructivos
convencionales, está directamente relacionado con el ciclo de vida del producto de la
construcción. Sin embargo, su ciclo de vida puede variar de acuerdo al tipo de producción
empleada, en donde se distinguen principalmente dos formas de elaboración; artesanal e
industrial.
Si bien la manufactura artesanal e industrial siguen el mismo proceso, en la fabricación de
ladrillos artesanales el mezclado se realiza de forma manual, así como el moldeado, el
secado se realiza al sol y la cocción en un horno artesanal con quemadores poco eficientes;
12
Ídem. SMITH, S. (1976) p. 9
Tierra para ladrillos
Arcilla (silicato de alúmina hidratada)
Carbonato de cal
< 25% del total
Óxido de hierro
Arena; silícea y de grano fino
* Desengrasante
* Resistencia la compresión
cuando la pieza ya esta cocida
* Resistencia al
agua
MATERIALES CONVENCIONALES 77
mientras que los ladrillos industriales utilizan maquinaria para las mismas actividades como
revolvedoras, extrusores, cámaras de secado y hornos con quemadores eficientes y
combustibles más amigables con el medio ambiente de acuerdo con CHARGOY
AMADOR, Juan Pablo, ET. AL., (2010).
Los ladrillos se han utilizado desde la antigüedad y presentan gran cantidad de tipos y
variedades como la fabricación, la cochura, la forma, etc. (Cuadro 20).
Clasificación Tipos Definición
por Fabricación
- de Tejar Fabricados a mano en hornos abiertos (hormigueros) - de Mesa Fabricados a mano en superficies lisas y hornos fijos - Mecánico Moldeados en galletera y cocidos en hornos fijos - Prensado Fabricados mediante potentes prensas en hornos fijos - Especiales Procedimientos especializados de fabricación - Refractarios Pueden resistir 1 580º C; arcillas y arenas finas - Aligerados Ladrillos porosos; mezcla tierras con aserrín - Flotantes Presentan una densidad menor que la del agua - Hidráulicos Fabricados para resistir la humedad - Coloreados Mezclando colorantes en sus arcillas blancas
por Cochura
- Santos Por exceso de cocción quedan azulados, retorcidos… - Escafilados Por exceso de cocción están vitrificados y alabeados - Recochos Tienen el grado exacto de cocción y muy resistentes - Pintones Por un cocido disparejo tienen manchas rojas - Pardos Solo han recibido un punto de cocción; color pardo - Porteros No se han cocido, están desecados
por su Forma
- Macizos Masa compacta rectangular con dos taladros
- de Panal Tiene una celdilla que lo atraviesa completamente - Perforados Tiene perforaciones entre el 5% y el 33% del volumen - Huecos Tiene perforaciones superiores al 33% del volumen - Aplantillados Tiene forma de cuña para dinteles, cornisas… - de Mocheta Corte cuadrado en uno de sus lados para cercos - Trahucos Menor longitud para arranques y remates - Bordos Soga y tizón mayores para impostas y cornisas - Rasillas Pequeños y mecánicos; pueden ser huecos o macizos - Plaquetas 2 a 3 cm de espesor para recubrir fachadas
Cuadro 20. Diferentes tipologías de ladrillo
El ladrillo artesanal
La producción de ladrillo artesanal tiene una amplia difusión en todo el país, es el
componente para elaboración de muros más común y aceptado ya sea por motivos
tradicionales o culturales, con una presencia sólida en el mercado nacional y con un
78 CAPÍTULO 4
impacto al ambiente importante. De acuerdo a datos de la Secretaría de Ecología y Gestión
Ambiental del Estado de San Luis Potosí (SEGAM), solo en la zona metropolitana de San
Luis Potosí y Soledad de Graciano Sánchez existen 300 ladrilleras las cuales utilizan
indistintamente madera, aceite quemado, aserrín, basura y llantas entre otros residuos
industriales para la quema y cocción de los ladrillos (Fig. 46).
Fig. 46 Esquema de una ladrillera artesanal
La producción del ladrillo artesanal consta de las siguientes fases (Fig. 47):
1. Arranque y transporte de tierras: Las tierras a utilizar son arrancadas de cuencas de
arroyos o terreno en general por maquinaria pesada y transportadas al sitio de
producción.
2. Mezclado: Los diferentes tipos de tierras se mezclan con la cantidad de arcilla y
arena que haga falta, para que los ladrillos no resulten demasiado magros ni
excesivamente grasos, también se añade la cantidad necesaria de agua, mezclando
de forma manual con palos, rastrillos e incluso con las piernas.
3. Moldeado y secado: La pasta obtenida se avienta13 manualmente en moldes
(gradillas) de madera que dan la forma y tamaño requerido. Al molde se le esparce
tierra tizar cada vez que se utiliza con el fin de evitar la adherencia de la mezcla en
sus bordes. Después son colocados sobre un área plana en el suelo y son secados al
13
De esta forma se asegura que la mezcla cubra el total del molde de forma más rápida y con cierta presión.
MATERIALES CONVENCIONALES 79
sol durante 3 o 4 días con clima caluroso y hasta 2 semanas en temporada de
lluvias. Finalmente se levantan verticales al objeto de que se sequen por todas sus
caras, dejándoles en esta posición mínimo 24 horas.
4. Cocción: De acuerdo con FRANCO MORENO, G. (1991) las piezas secas son
dispuestas en el interior de un horno simple al descubierto fabricado de los mismos
ladrillos, se colocan de lado a lado y en filas poco separadas de modo que el calor
de los productos de combustión puedan invadir toda la masa, la cual se le da una
forma de pirámide truncada de base cuadrada o rectangular de 5 a 6 m de altura.
Este horno cuenta con una cavidad inferior donde se introduce el material
inflamable que genera el calor para su cocción. El tiro del horno es forrado con
materia orgánica (generalmente estiércol) que asegura la retención del calor por
más tiempo. La cocción tarda alrededor de 22 horas.
5. Almacenamiento: Las piezas ya cocidas se enfrían y se apilan en el exterior del
horno listas para su distribución.
6. Suministro: El material se reparte a los sitios de construcción requeridos.
Fig. 47 Proceso de producción del ladrillo artesanal14
14
Ver Anexo fotográfico del proceso de producción del ladrillo artesanal (ANEXO 3)
80 CAPÍTULO 4
El ladrillo industrial
El ladrillo industrial a diferencia del artesanal presenta un proceso productivo más
complejo y más controlado que consta de diez fases, a pesar de la repetición de procesos,
estos se realizan con maquinaria especializada que a continuación se describe (ANEXO 4):
1. Arranque de tierras
2. Transporte de tierras: A pesar de que el proceso es el mismo que en el ladrillo
artesanal, las tierras del ladrillo industrial son seleccionadas cuidadosamente por lo
que se transporta de mayores distancias que el anterior.
3. Pudridero de arcillas
4. Molienda y amasado: De acuerdo con FRANCO MORENO, G. (1991) la arcilla se
tritura en un molino que consiste en dos rulos giratorios que alrededor de un eje
vertical que ruedan sobre una pista circular en la que entra y sale la arcilla del
yacimiento; después la arcilla pasará a un mezclador de hierro forjado del cual gira
lentamente un disco circular; encima de éste va un tornillo que realiza la mezcla y el
transporte hacia la extrusora.
5. Extrusión y vacío al vapor (6): La extrusión se realiza por medio de una máquina
llamada galletera de hélice (Fig. 48). Estas máquinas están constituidas por un
cilindro horizontal, dentro del cual gira un eje guarnecido con una hélice que
impulsa la pasta y la obliga a salir por una boquilla la cual da la forma deseada a la
pieza por fabricar. En la actualidad, se usan galleteras de vacío que en el momento
de moldear consiguen una homogenización de la arcilla y una total eliminación del
aire. ”De este proceso se obtiene una barra continua que se hace descansar sobre
una mesa de acero. La barra de arcilla se corta en piezas elementales por medio de
un alambre.”15
15
Ídem. SMITH, S. (1976) p. 10
MATERIALES CONVENCIONALES 81
Fig. 48 Galletera de hélice
7. Secado artificial: Las piezas son colocadas en estructuras ligeras y almacenadas en
cámaras especiales para su secado, el calor para estas cámaras puede ser el aire
caliente sobrante de los hornos de cocción.
8. Cocción: Estos ladrillos son cocidos en hornos especializados: Hoffman o de Túnel.
El horno Hoffman se divide en un número de cámaras controladas por reguladores
de tiro. El fuego recorre el horno al variar de posición los quemadores. En un horno
de Túnel (Fig. 49) los ladrillos se estiban sobre vagonetas especiales que los
desplazan lentamente, a través del horno, de un modo continuo.
Fig. 49 Esquema de horno de Túnel
9. Almacenamiento
10. Suministro
82 CAPÍTULO 4
EL YESO
El yeso se forma a partir una roca de sulfato hidratado de cal la cual expuesta a la acción
del fuego pierde el agua cristalizada y se convierte en sulfato de cal anhidro. El yeso fragua
rápidamente al contacto con el agua y presenta una adherencia adecuada para el uso
como recubrimiento de muros y plafones en la construcción, a pesar de ello, el yeso
presenta poca resistencia por lo que no puede ser utilizado en juntas ni estructuralmente, a
su vez tiene que conservarse en lugares techados que aseguren su duración. El Cuadro 21
muestra los diferentes tipos de yeso que existen y su utilización.
Tipo Uso
- Yeso grueso (YG) Revestimientos interiores y conglomerante auxiliar - Yeso fino (YF) Enlucidos y revestimientos interiores - Yeso de prefabricado (YP) Para elementos prefabricados de tabiquería - Escayola (E30) Para elementos prefabricados de techos y tabiques - Escayola especial (E35) Trabajos de decoración; techos, bovedillas, placas… - Yeso aligerado (YA) Aislamiento térmico o protección contra el fuego - Yeso de alta dureza (YD) Mejores prestaciones en dureza superficial - Yeso de terminación (YE/T) Aplicación inmediata de forma manual o mecánica
Cuadro 21. Clasificación de yesos por su uso
La producción del yeso consta de las siguientes etapas (Fig. 50):
Fig. 50 Proceso de producción del yeso
1. Extracción de minas abiertas o subterráneas utilizando máquinas perforadoras y
explosiones controladas.
2. Primera trituración que reduce las piedras a 10 cm de diámetro o menos.
(1) Extracción
(2) Trituración
(3) Almacenamiento (4) Cribación
(5) Calcinación
(6) Molienda (7) Mezcla
(8) Almacenamiento
(9) Ensacado
MATERIALES CONVENCIONALES 83
3. Almacenamiento que garantiza la continuidad del proceso de producción así como
una óptima homogeneidad.
4. Cribado que controla los tamaños de partículas de yeso y obtener las propiedades
deseadas.
5. Calcinado a temperaturas entre 120° y 400° C para deshidratar parcial o totalmente
el yeso natural.
6. Molido de las piedras para convertirlas en polvo fino.
7. Mezclado con aditivos para afinar las propiedades del producto.
8. Almacenado en empaques para cada tipo de yeso.
9. Empacado en sacos de papel kraft generalmente de 40 kg para su distribución.
“Se ha podido comprobar que la incorporación al yeso comercial de residuos de yeso
recuperado, previamente sometidos a un proceso de molienda y secado a temperaturas de
110 y130º C, en porcentajes variables de hasta el 15 % en peso, permite obtener mezclas
que conservan sus propiedades aglomerantes. (…) Los yesos reciclados se pueden utilizar
para la producción de las nuevas placas de yeso virgen.”16
“Los ladrillos y el mortero tienen todavía mucho atractivo, tanto desde el punto de vista
estético como desde el económico y pueden compaginarse con las técnicas y materiales
más nuevos que se usan hoy en día.”17 Así como el resto de los materiales de construcción
convencionales, es necesario el encontrar métodos de producción más amigables con el
medio ambiente, sin que ello afecte el valor económico ni social que dichos materiales han
alcanzado, para con ello recuperar el equilibrio hombre – entorno natural.
16
ALMENDRO GARCÍA, Gustavo (2012) Ciclo de vida del yeso, Scribd Inc., Visita 22-10-12, <http://es.scribd.com/doc/59787276/Ciclo-de-Vida-Del-Yeso> 17
Ídem. SMITH, S. (1976) p. 7 (Prefacio)
MATERIALES ALTERNATIVOS 83
84 CAPÍTULO 5
V. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ALTERNATIVOS
Así como en el resto de los materiales de construcción convencionales, es necesario el
encontrar métodos de producción más amigables con el medio ambiente, sin que ello
afecte el valor económico ni social que dichos materiales han alcanzado, para con ello
recuperar el equilibrio hombre – entorno natural.
MATERIALES ALTERNATIVOS 85
“Si el uso inadecuado y egoísta de los descubrimientos científicos y de las innovaciones
tecnológicas ha causado y puede causar en ocasiones graves daños a los ecosistemas, la
ciencia y la tecnología moderna proporcionan también soluciones para remediar y evitar
estos problemas. Se requiere para ello conocer las interacciones entre leyes naturales y
aquellas que rigen el desarrollo social y económico.”1
Todo material de construcción que presenta un proceso de producción o un ciclo de vida
que cause menos impacto ambiental a comparación de otro que causa más daño
ecológico se le considera un material de construcción alternativo. Los materiales de
construcción alternativos son mejoras a la misma función que desempeñan los
convencionales y más que una competencia son evoluciones de los mismos materiales
convencionales que permiten la mejora continua del mismo sistema del producto.
La continua búsqueda de nuevas alternativas a los métodos de producción en la
construcción y sus componentes permite el acercamiento de los mismos al entorno y
asegura su preservación.
Si bien existen muchas tecnologías alternativas a los materiales de construcción
convencionales, el estudio discute la posibilidad de retomar una tecnología antigua que
con el devenir del tiempo y la modernidad quedó en el olvido y que ahora por las
exigencias que reclama el medio ambiente tiene cabida como una solución; la arquitectura
de tierra.
1 VIQUEIRA LANDA, Jacinto, Uso de energía e impacto ambiental, en GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto
(Compilador) (2000) Hacia una arquitectura ecológica y sustentable, Seminario Internacional, UAM, 1ra. Ed., México D.F., 311 pp., p. 84
86 CAPÍTULO 5
LA ARQUITECTURA DE TIERRA
“La arquitectura de tierra cruda constituye una manifestación tecnológica y cultural que
nos identifica con el medio natural y con el devenir histórico, en ella, se conjugan la
satisfacción de las necesidades de cobijo del ser humano y la respuesta tecnológica
inherentes al lugar.”2
Se consideran edificaciones de tierra a todas aquéllas que emplean de manera
predominante para la construcción de sus muros o techumbres, mezclas de arcilla, arena,
agua y otros agregados, que son secados al sol para que adquieran solidez y características
físico – químicas estables dentro de ciertos rasgos de equilibrio (GUERRERO BACA, Luis
Fernando 2000:169).
La arquitectura de tierra funcionó y evolucionó a lo largo del tiempo y no fue hasta inicios
del siglo XX que fue sustituida por nuevos sistemas constructivos, al considerarla
subdesarrollada y de mala calidad. “Sin embargo, la mayoría de los problemas que
presenta, no son resultado de las características intrínsecas del material, sino que se deben
fundamentalmente a la pérdida del interés, sabiduría y destreza que tenían los
constructores de la antigüedad.”3
De acuerdo con ROUX GUTIÉRREZ (2010) más de un tercio de la población del planeta
vive en viviendas construidas con dicho material y la arquitectura de tierra aún se conserva
en sitios tradicionales (Fig. 51).
Fig. 51 Evolución de la arquitectura de tierra a lo largo del tiempo
2 CHIAPPERO, Rubén Osvaldo y SUPISICHE, María Clara (2003) Arquitectura en tierra cruda, Ed. Nobuko,
Buenos Aires, Argentina, 79 pp., p. 7 (Prefacio) 3 Ídem. GUERRERO BACA, Luis Fernando (2000) p. 169
2 000 a.C.
ARQUITECTURA DE TIERRA A LO LARGO DEL TIEMPO
2000 d.C. 0 d.C.
Sustitución por
nuevos sistemas
constructivos
Supervivencia
en sitios
tradicionales
MATERIALES ALTERNATIVOS 87
La arquitectura de tierra ha ido evolucionando a lo largo de la historia, generando distintos
modos de construir. Actualmente es posible distinguir cuatro sistemas distintos: la tierra
modelada, el tapial, las técnicas mixtas y el adobe.
La tierra modelada es la tecnología más elemental y antigua de la arquitectura de tierra,
que consiste en mezclar tierra con paja y agua. La mezcla se moldea con las manos
haciendo bolas de 20 cm de espesor que se van superponiendo y moldeando como
hiladas de ladrillos en el muro. Cada hilada no puede ser mayor a 50 cm de altura, por lo
que se tiene que remojar el borde y volver a comenzar. Alcanzando alturas de dos niveles
(5 m) máximo con un grosor de muro de 40 cm mínimo.
“Existen evidencias de que algunas edificaciones monumentales de la antigüedad se
construyeron con barro moldeado, como es el caso de diversos edificios en Mali, Yemen y
algunas secciones de la ciudad de Paquimé en Chihuahua (McHenry, 1984:46)”4 (Fig. 52)
Fig. 52 Zona arqueológica de Paquimé, Casas Grandes, Chihuahua, Patrimonio Cultural de la Humanidad El tapial también es conocido como tapia o tierra apisonada y consiste en la colocación de
moldes o cimbras de 2 a 3 m de largo y 60 cm de alto en el cual se vierte tierra con poca
cantidad de agua y se compacta. Este proceso se repite hacia arriba hasta lograr la altura
deseada.
4 Ídem. GUERRERO BACA, Luis Fernando (2000) p. 171
88 CAPÍTULO 5
La primera hilada se puede desplantar de una cimentación hecha de piedra. La tierra seca
muy rápido debido a la poca cantidad de agua, por lo que se puede construir con mucha
velocidad aparte de que presenta mejores condiciones de conservación que los otros
debido a que no incluye desechos vegetales ni animales para su composición.
Las técnicas mixtas se caracterizan por la edificación de un esqueleto armado utilizando
carrizos, cañas o varas flexibles que forman una retícula trenzada y amarrada a postes de
madera clavados en el suelo. Posteriormente se agrega sobre la retícula capas de lodo de 3
a 6 cm de espesor. Esta técnica se puede encontrar en las zonas cálidas del país también
conocida como “enjarre” o “embarrado”.
La última técnica constructiva de tierra es el adobe, y es la de uso más común en México y
en el resto del mundo debido a su facilidad y sencillez. “Se conoce con el nombre del
adobe al material arcilloso con el cual se pueden producir tabiques, recubrimiento y
morteros; su composición física se da a partir de suelos arcillosos, limos, arenas y agregados
pétreos menores de 4.75 mm, así como de fibras vegetales y otros productos como el
estiércol.”5
Los tabiques normalmente cuentan con una dimensión de 40 – 30 – 10 (soga – tizón –
grueso en cm) y llevan un proceso similar al del ladrillo exceptuando el cocimiento. Estos
son secados al sol y en seguida colocados en el muro.
“Esta tecnología ha permitido la ejecución de columnas, muros, arcos, bóvedas y cúpulas,
hilada por hilada, uniendo los adobes con un mortero hecho con barro, formándose
estructuras que pueden llegar a funcionar monolíticamente cuando se han realizado
correctamente.”6
A pesar de las propiedades y aciertos que pueden resultar del uso de la arquitectura de
tierra y sus diferentes tipologías, se tiene que tener en cuenta las debilidades del material,
con objeto de prever su mantenimiento y evitar accidentes. Los principales problemas de la
5 Ídem. ROUX GUTIÉRREZ, Rubén Salvador (2010) p. 18
6 Ídem. GUERRERO BACA, Luis Fernando (2000) p. 172
MATERIALES ALTERNATIVOS 89
tierra utilizada como material constructivo se deben a su relación con el agua, su baja
resistencia a la tensión y compresión, las fallas de su elaboración o combinación, el
abandono y las reparaciones erróneas (Fig. 53).
- Las estructuras de tierra son muy porosas, por lo que la acción de la humedad, el
vapor la nieve merman su adherencia y sus cualidades resistentes.
- Las lluvias, el hielo y el viento al escurrir o golpear su superficie provocan la pérdida
de dureza del material y desgasta las estructuras hasta desaparecerlas de no levar
un control y mantenimiento adecuado.
- Los agentes biológicos como insectos, aves, roedores y plantas pueden causar
estragos debido a la porosidad del material y la posibilidad de estos en crear
madrigueras, nidos, etc.
- Una vez ya seca, la tierra tiene muy poca capacidad para cohesionar con otros
materiales, incluso con tierra fresca igualmente compuesta. Un error es pensar en
aplanados de cemento que no comparten las características requeridas con el
material, en comparación de la cal y el barro que es lo que se ha utilizado a lo largo
del tiempo.
- La mayor vulnerabilidad de la tierra se deriva de su baja resistencia a las cargas de
compresión, tensión o tracción, por lo que las cargas tienen que ser seriamente
estudiadas.
Fig. 53 Debilidades de la
arquitectura de tierra
90 CAPÍTULO 5
Algunas posibles soluciones de diseño a las vulnerabilidades del material consisten en el
análisis de los mismos. “Las estructuras que transmiten los esfuerzos de manera más
continua entre sí son aquellas en las que no existen aristas donde se puedan desviar...”7 por
lo que el uso de cúpulas semiesféricas y bóvedas de cañón pueden resultar en un mejor
control sobre las cargas que actúan en la estructura. Así como el uso de cal y barro para las
reparaciones necesarias y mantenimiento del edificio.
La principal ventaja de la arquitectura de tierra con respecto a otros materiales
convencionales es la relación equilibrada de su ciclo de vida con el entorno natural, lo que
le permite ser una solución de construcción positiva a los problemas ambientales actuales
que en otros materiales aún no están del todo consolidados (Fig. 54).
Fig. 54 Relación entre el medio ambiente y el ciclo de vida de la arquitectura de tierra
“En algunos lugares, el uso exclusivo de materiales locales asegura la persistencia de
antiguos métodos de construcción. Cuando se introducen materiales y métodos extraños,
la tradición local declina, la costumbre es desplazada por la moda y el estilo vernácula
perece. Y cabe preguntarse si la desaparición de especies arquitectónicas nativas de un
suelo no desequilibra el balance de las civilizaciones igual que la de ciertos animales y
plantas desequilibra el balance ecológico. (Rudofsky, 1988:14)”8
7 Ídem. GUERRERO BACA, Luis Fernando (2000) p. 176
8 Ídem. p. 178 (Conclusiones)
- El desecho vuelve a la naturaleza
- Mantenimiento por usuarios - Gran confort interior - Ahorro de energía
- Poca mano de obra - Construcción por usuarios - Integración con el paisaje
- Transformación en material constructivo sin derroche de energía ni combustibles fósiles
- Materia prima abundante
- Extracción simpre (1) Extracción
(2) Producción
(3) Construcción
(4) Uso
(5) Disposición final
MATERIALES ALTERNATIVOS 91
ESTABILIZACIÓN DE TIERRAS
Para poder utilizar la tierra como material principal de construcción es necesario conocer
los elementos que la componen así como el comportamiento de cada uno de estos en
orden de obtener las cualidades que la hagan apta para tal fin. El suelo está constituido
por diferentes capas las cuales se componen de diferentes materiales que han tenido
orígenes diversos (la transformación de roca, el arrastre por la lluvia, etc.), las mejores
tierras son las compuestas por una proporción adecuada de grava, arena, arcilla, limo y
materia orgánica. Si la tierra presenta gran cantidad de arena a pesar de presentar gran
estabilidad ante los cambios de humedad, la falta de arcilla la volverá deleznable. En
cambio, una tierra arcillosa presenta alta cohesión, pero la ausencia o presencia del agua le
provocan cambios volumétricos capaces de generar fuertes agrietamientos en su
constitución.
De acuerdo a VELÁZQUEZ LOZANO (2007) la mejor tierra a utilizar en la construcción es
la que presenta 3% de materia orgánica, 16% de limo, 36% de arcilla y 45% de arena.
Cuando el suelo a utilizar no presenta las proporciones ideales, se realiza una mezcla de
prueba y error entre tierras arenosas y arcillosas (dependiendo de su composición) hasta
alcanzar las proporciones adecuadas; a este proceso se le denomina estabilización de
tierras.
“Un procedimiento de estabilización puede ser definido como un método físico – químico
o solamente químico, que le permite a una arcilla satisfacer en forma adecuada las
exigencias que impone su utilización como elemento constructivo en obra.”9
Al iniciar un proceso de estabilización es necesario conocer las propiedades de la tierra por
tratar, los mejoramientos deseados, los productos, materiales y procedimientos a utilizar y
las diversas tecnologías de construcción por emplear.
Para determinar las proporciones de cada uno de los componentes de un suelo
determinado, se realiza una prueba de sedimentación (Fig. 55). Y de acuerdo a las
características deseadas se procede a la estabilización del mismo agregando los
componentes necesarios.
Fig. 55 Prueba de sedimentación
EL ADOBE MECANIZADO
El adobe mecanizado o mejorado es un desarrollo tecnológico en la elaboración de
tabiques donde además de realizar el mezclado correcto de tierras se emplean otros
materiales minerales o vegetales que actúan como elementos estabilizadores. Aunque aún
se encuentran en investigación, entre los estabilizantes minerales se encuentra el cemento
y la cal; mientras que entre los estabilizantes vegetales están las plantas aceitosas con
contenido de látex (agave, banano…) y el mucílago de nopal (Fig. 56).
(1) En una probeta de 250 ml se añade la tierra
hasta alcanzar los 50 ml. Se pesa y se obtiene la
densidad del material (g/dm3).
(2) Se vierte a la probeta 50 ml de agua con un
poco de sal (1 cucharada por medio litro de
agua) y se agita tapando la boca para evitar
que la solución se derrame.
(3) Se deja reposar durante 3 horas.
(4) Las arenas sedimentarán en el fondo, seguidas
de las arcillas y después el limo. La materia
orgánica flotará en la superficie.
(5) Se logran los porcentajes a ojos vista por el
cambio en la granulometría de cada
componente y calculados gracias a la densidad
o al peso obtenido anteriormente.
Arena
Arcilla Limo
Materia orgánica
MATERIALES ALTERNATIVOS 93
Fig. 56 Diferentes estabilizantes para el adobe mecanizado
Además de nuevos materiales estabilizadores los adobes son prensados mecánicamente
en moldes de acero que comprimen la mezcla lo que mejora su resistencia y durabilidad.
“El Adobe Mejorado presenta características físico – mecánicas superiores a 800% sobre el
adobe tradicional lo que le permite competir con el ladrillo blando y el block de
concreto.”10
“Por mucho tiempo se ha considerado al cemento Portland como el más adecuado para la
estabilización de los suelos arcillosos…”11 La Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT)
con apoyo de otras instituciones realizó pruebas mecánicas y de durabilidad sobre suelo
estabilizado con cemento en proporciones del 6%, 8% y 10%, logrando resultados
competitivos en costo y resistencia en comparación con los materiales convencionales.
Al utilizar la cal en lugar del cemento se puede lograr economizar su fabricación e
incrementar su resistencia a la humedad. La Universidad Federal de Bahía, desarrolló
diversos ensayos en probetas en las que se agregaron como estabilizantes fracciones de
cal que variaban entre 0 y 12% logrando un aumento en la resistencia de 6 hasta 15
kg/cm2 siendo las proporciones del 4 al 8% las que tuvieron las mejores respuestas.
“La combinación entre la tierra y la cal, a través de experiencias atávicas, ha demostrado
que es posible generar sistemas estructurales con una alta eficiencia térmica, que
10
Ídem. VELÁZQUEZ LOZANO, Jesús (2007) p. 1 (Introducción) 11
Ídem. ROUX GUTIÉRREZ, Rubén Salvador (2010) p. 69
Estabilizantes
Minerales
Cemento
Cal
Vegetales
Plantas aceitosas
Mucílago de nopal
94 CAPÍTULO 5
aprovecha de manera racional los recursos naturales y que tiene un bajo impacto sobre el
ambiente cuando se desarrolla de manera sustentable.”12
De acuerdo a VELÁZQUEZ LOZANO (2007) el prensado de las piezas se puede realizar
con diferentes máquinas las cuales requieren un porcentaje de humedad máximo,
obteniendo distintos resultados de producción, dimensionales y mecánicos (Cuadro 22).
Máquina Humedad requerida
Producción Dimensión Resistencia
CINVA – RAM 20 – 30% 400 piezas / día 38.5 – 18.5 – 11.0* 30 a 60 kg/cm2
ADOPRES 1 000 16% 1 000 piezas / día 40.0 – 20.0 – 11.0* 60 a 110 kg/cm2 ADOPRES 3 000 16% 3 000 piezas / día 40.0 – 20.0 – 11.0* 60 a 110 kg/cm2
* Soga – tizón – grueso en centímetros dependerá del molde utilizado
Cuadro 22. Diferentes máquinas de prensado de adobe en México (Fig. 57 y 58)
Las diferentes combinaciones entre los materiales estabilizadores y la tierra así como la
maquinaria utilizada, determinan la resistencia que se puede obtener en las piezas. La
Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP) ha iniciado pruebas con mezclas del 3%
de cemento con el 3% de cal (adobe cem – cal), del 3% de cal (adobe cal) y del 3% de
cemento (adobe cemento); de 9, 19 y 26 días a su fecha de elaboración obteniendo las
siguientes resistencias (Cuadro 23).
Adobe 9 días 19 días 26 días
Adobe cem – cal 37.87 kg/cm2 45.11 kg/cm2 45.09 kg/cm2 Adobe – cal 22.70 kg/cm2 30.60 kg/cm2 23.56 kg/cm2 Adobe – cemento 35.71 kg/cm2 42.96 kg/cm2 34.21 kg/cm2
Cuadro 23. Resistencias de primeras pruebas a adobes mejorados TABITEC
Las juntas entre piezas de adobe mecanizado deben de ser elaboradas con la misma
mezcla de tierra, con una proporción de agua del 3:1. De acuerdo con VELÁZQUEZ
LOZANO (2007) el adobe mejorado puede aceptar recubrimientos como morteros de
12
Ídem. ROUX GUTIÉRREZ, Rubén Salvador (2010) p. 67
MATERIALES ALTERNATIVOS 95
cemento, arena y pinturas vinílicas; mas es recomendable la utilización de un 60% de paja
con respecto al total de tierra a utilizar y la misma proporción de agua (3:1).
Fig. 57 Máquina de prensado manual CINVA RAM
Recientemente también se han realizado
pruebas de resistencia a adobes
mecanizados fabricados con mezclas de
arcilla y yeso logrando resultados
interesantes.
“Con la aplicación de los desarrollos tecnológicos aplicados a los productos de tierra, existe
la alternativa de competir con los actuales materiales existentes en el mercado; de esta
manera es posible romper con el paradigma que el adobe no es adecuado para su uso en
la edificación de muros.”13
13
Ídem. VELÁZQUEZ LOZANO, Jesús (2007) p. 1 (Introducción)
Fig. 58 Máquina de prensado Adopress 3,000
96 CAPÍTULO 5
OBJETIVO Y ALCANCE 97
MARCO METODOLÓGICO
En esta parte de la investigación se lleva a cabo el Análisis de ciclo de vida de materiales de
construcción convencionales y alternativos, con base a la metodología explicada en los
capítulos anteriores y los materiales definidos en los temas IV y V. El desarrollo de la
investigación fue realizado en el mismo orden en que la metodología fue explicada; inicia
con la definición del objetivo y alcance, continua con la recopilación de datos de
inventario para posteriormente realizar la evaluación de impactos y concluir con las
interpretaciones finales.
VI. DEFINICIÓN DE OBJETIVO Y ALCANCE
“… en los edificios hay un enorme potencial para ahorro de energía y, las medidas que se
tomen en este sentido pueden contribuir considerablemente a la preservación y
mejoramiento del medio ambiente…”1
1 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 5 (Prólogo)
98 CAPÍTULO 6
“Trinius subraya que desde el punto de vista medioambiental, la existencia de diferentes
contextos a lo largo del ciclo de vida del producto de la construcción2, implica la existencia
de distintos grados de complejidad del mismo. (…) enfocar el análisis del sistema utilizando
como referencia el ciclo de vida global del producto de la construcción, puede representar
un riesgo metodológico significativo…”3 debido a la gran cantidad de elementos y
materiales que participan y conforman el mismo (Fig. 59).
Fig. 59 Diferentes niveles para aplicar el estudio del ciclo de vida del producto de la construcción
De acuerdo a lo anterior, la presente investigación enfoca el estudio a los materiales y
componentes convencionales más utilizados en la elaboración de uno de los elementos de
construcción fundamentales; el muro (Fig. 59).
Como objetivo principal se establece un análisis comparativo entre los materiales de
construcción utilizados en la edificación actual de muros y las posibles alternativas a ellos,
en este caso el muro de adobe mecanizado, mediante el cálculo de los impactos
ambientales que acarrean durante su producción.
2 El producto de la construcción refiere a un proyecto ejecutivo terminado; vivienda, edificio, etc.
3 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 13
Nivel 4
MATERIAL
Nivel 3
COMPONENTE
Nivel 2
ELEMENTO
Nivel 1
PRODUCTO
Edificio
Cimentaciones
Estructuras
Perfil laminado Acero
Madera laminado
Hormigón armado
Cemento
Arena
Grava
Aditivos
Muros y cerramientos
Pavimentos
Cubiertas
OBJETIVO Y ALCANCE 99
De acuerdo con datos del XII Censo General de Población y Vivienda 2000 (INEGI) más del
95% de las viviendas particulares en la ciudad de San Luis Potosí cuentan con paredes de
tabique, ladrillo o block (entre otros materiales4) por lo que también es necesario elaborar
una base de datos local de dichos productos, detectar los impactos potenciales generados
durante su ciclo de vida y brindar soporte para la toma de decisiones a los agentes
involucrados.
SISTEMA DEL PRODUCTO
A pesar de la existencia de gran cantidad
de tipos y formas de cerramientos, el
estudio investiga la tipología de muro más
utilizada en la mayor parte de México;
compuesta por los denominados
elementos base, de los cuales el muro
recibe su nombre, adheridos entre sí por
medio de juntas y protegidos de los
agentes externos por un recubrimiento
(Fig. 60).
- Elementos base
Son los componentes de construcción con los cuales se elabora el muro, en este caso
formado por piezas de block, ladrillo o adobe mecanizado, aparejado a sogas5.
Siguiendo la rama de investigación del Cuerpo Académico Hábitat Sustentable de la
Facultad del Hábitat (UASLP), las piezas de adobe mecanizado se componen de una
mezcla de tierra, cemento, cal y yeso en distintas proporciones (Cuadro 24).
4 piedra, cantera, cemento o concreto.
5 El aparejo es la disposición que adoptan los ladrillos en una pared para conseguir determinada textura
manteniendo un solapo adecuado. El propósito de un buen aparejo es asegurar que cualquier carga que actúe se distribuya a través de toda la pared, consiguiendo la máxima capacidad portante, estabilidad lateral y resistencia a empujes; el aparejo a sogas está formado por hiladas a sogas. El desplazamiento longitudinal para formar solape es de medio ladrillo.
Fig. 60 Componentes de un muro
100 CAPÍTULO 6
Adobes mecanizados Tierra Cemento Cal Yeso
Adobe cem – cal 94% 3% 3% 0% Adobe cal 94% 0% 6% 0% Adobe yeso 94% 0% 0% 6%
Cuadro 24. Porcentajes de materiales por cada tipo de adobe mecanizado
- Juntas
Las juntas son el elemento aglutinante que permite la adherencia entre los elementos
base, “… es la distancia que queda entre ladrillo, de una hilada a otra; también se
denominan tendeles cuando son continuas y llagas cuando son discontinuas.”6 A pesar de
la existencia de varios acabados (Fig. 61), normalmente son mezclas de mortero de
cemento o de cal con arena, y son fabricadas “a tope” debido a que después son revestidas
con algún recubrimiento.
Fig. 61 Acabados en juntas
Las juntas de cualquier muro siempre tienen que presentar una resistencia menor a la que
manejan los elementos base, para que en el caso de que existan retracciones o
deformaciones por la carga, las grietas se formen en ellas y no en los bloques; también “…
6 Ídem. FRANCO MORENO, G. (1991) p. 41
OBJETIVO Y ALCANCE 101
deben tener un espesor mínimo de 6 mm. El espesor modular es de 9 mm, pero algunos
diseñadores prefieren juntas de asiento mayores de 12 mm.”7 Las juntas de asiento de
mortero no deben ser mayores de 16 mm ya que pueden reducir la resistencia del muro de
mampostería en compresión.
- Recubrimiento
Exceptuando los muros de ladrillo industrial, los muros fabricados con block, adobe o
ladrillo artesanal presentan superficies irregulares debido a las características de los
elementos que los componen, por lo que comúnmente se les da un revestimiento final
mediante pastas elaboradas principalmente de mortero o yeso dependiendo del acabado
y la textura deseada:
- Se denominan repellados a los recubrimientos de mortero, emparejados
con regla y con plana de madera.
- El aplanado fino consiste en un pulido con llana de madera, utilizando
mortero cemento – arena, esta cernida a través de un tipo de malla.
El Cuadro 25 muestra algunos de los recubrimientos utilizados en la construcción en
México.
Cuadro 25. Recubrimientos utilizados en la construcción en México
- Repellado con mortero de cemento – cal – arena - Aplanado fino con mortero de cemento – cal – arena - Aplanado desgranado con mortero de cemento – cal – arena – granzón - Aplanado con mortero de cemento – cal – arena con refuerzo de tela de gallinero
Los recubrimientos usualmente van de 1 cm a 2.5 cm de espesor, dependiendo del
desplome que tenga el muro.
De acuerdo con lo anterior, se definen los elementos base, juntas y recubrimientos
considerados en la investigación (Cuadro 26):
7
INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO (1983) Diseño y construcción de estructuras de bloques de concreto, IMCC, Ed. Abeja, México D.F., 161 pp., p. 95
102 CAPÍTULO 6
Elementos base Muro de block Muro de ladrillo Muros de adobe
Juntas Muro de block Muro de ladrillo Muros de adobe
Tipo Mortero cem – arena 1:5 Mortero cal – arena 1:5 Arcilla Espesor 1 cm 1.5 cm 1 cm
Recubrimiento Muro de block Muro de ladrillo Muros de adobe
Tipo Mortero cal – arena 1:5 Yeso Arcilla / Paja Espesor 1 cm 1.5 cm 1 cm
* Tizón – grueso – soga en centímetros ** Grueso – tizón – soga en centímetros
Cuadro 26. Componentes de muros a evaluar
Fig. 62 Modelo de un block y un adobe mecanizado
Los adobes mecanizados, dado sus dimensiones, presentan dos huecos circulares en su
interior de 5 cm de diámetro cada uno. De acuerdo a estudios anteriores, estos no afectan
su capacidad mecánica y permiten un ahorro considerable de materiales para su
fabricación y la posibilidad de colocar ductos o varillas en su interior (Fig. 62).
Los recubrimientos se evalúan considerando ambas caras hechas con los cantos de los
diferentes tipos de muro revestidos, sin tomar en cuenta los bordes de las tablas ni de las
testas de los mismos.
OBJETIVO Y ALCANCE 103
FUNCIÓN
El muro es un elemento del sistema edificado que presenta una gran cantidad de
funciones; desde elemento estructural para sostener un edificio hasta símbolo de espacio
cerrado o protegido, objeto defensor de las inclemencias del tiempo o regulador de
temperatura entre interior y exterior. Las características de la investigación planteada
presentan una función mucho más sencilla, que permita ser el principio de posibles
estudios posteriores.
El muro o pared según una de las definiciones de la Real Academia Española (RAE), es una
“obra de albañilería vertical, que cierra o limita un espacio”8. El muro estudiado se limita a
ser una frontera entre espacios interiores que cuentan con condiciones físicas, espaciales y
estructurales similares; las características térmicas, mecánicas o funcionales que presentan
los distintos materiales evaluados no son consideradas, por lo que la función del muro
evaluado se reduce a separar espacios interiores.
UNIDAD FUNCIONAL
Un muro es utilizado desde que se constituye como tal hasta que las características que lo
conforman cambian (reúso, remodelación…) o hasta que es destruido, por lo que la
frecuencia de uso no aplica en este sistema.
La vida útil de los muros de block, ladrillo y adobe esta totalmente relacionada con la vida
útil del producto de construcción que componen, independientemente del tiempo que
puedan soportar los materiales que los integran. El tiempo de vida que presenta una
vivienda o edificio antes de ser remodelado, reutilizado o demolido es el tiempo a
considerar, sin dejar de tomar en cuenta el mantenimiento que durante este período
pueda necesitarse.
8 REAL ACADEMIA ESPAÑOLA (2001) Diccionario de la Lengua Española, 22da. Ed., RAE, Visita 28-10-12,
<http://lema.rae.es/drae/?val=pared>
104 CAPÍTULO 6
La unidad funcional para este estudio es:
* De acuerdo al objetivo, el estudio se enfoca a la producción de los materiales y componentes que forman parte de un muro, por lo que el mantenimiento del mismo no es considerado.
De acuerdo con la unidad funcional, las cantidades de los distintos materiales y
componentes a evaluar (flujos de referencia) quedan dispuestos de la siguiente manera
(Cuadro 279):
Muro Elementos base Juntas Recubrimiento
de Block hueco 11.61 piezas 0.0059 m3 0.02 m3
de Ladrillo macizo 52.29 piezas 0.0409 m3 0.03 m3
de Adobe cem – cal 24.05 piezas 0.0156 m3 0.02 m3 de Adobe cal 25.06 piezas 0.0160 m3 0.02 m3
de Adobe yeso 24.50 piezas 0.0158 m3 0.02 m3
Cuadro 27. Flujos de referencia entre los componentes de los muros (Fig. 63)
El muro de ladrillo normalmente necesita más material par junteo y revestimiento debido a
las características propias de los elementos que lo componen y a la irregularidad de su
superficie.
Fig. 63 Bocetos de flujo de referencia según la unidad funcional (1 m2)
9 Para comprobación de cálculos ver ANEXO 5
Separar un espacio interior con 1 m2 de muro de block, ladrillo o adobe mecanizado sin
mantenimiento*, durante un período de 60 años.
OBJETIVO Y ALCANCE 105
LÍMITES DEL SISTEMA
La unidad funcional de este ACV toma en cuenta las etapas de extracción de materia
prima, producción de materiales y componentes y la fábrica del elemento constructivo del
producto edificado a lo que se le llama “ciclo de vida de la cuna a la puerta”.
Por razones de tiempo las entradas a evaluar se reducen a materias primas, la energía
considerada en el estudio es solo la empleada en la elaboración de los elementos base10, el
equipo y la herramienta utilizada no se toman en cuenta. Las únicas salidas consideradas
son las emisiones al aire en la fabricación de ladrillo artesanal debido a sus altos niveles de
daño al ambiente y a la salud; vertidos al agua y al suelo no son considerados.
Las entradas y salidas evaluadas constan de los elementos y componentes que a
continuación se presentan:
a. Materiales: materias primas o productos (flujos intermedios) que presenten
más de un 1% del peso total de 1 m2 de muro.
b. Energía: electricidad, gasolina, diesel y gas natural (flujos de producto
intermedio) y madera, aceite quemado, neumáticos usados y estiércol
(flujos de producto11) que presenten más del 1% del total de energía
consumida en la fabricación de un elemento base.
c. Emisiones al aire: CO2, CO, COV’s… (flujos elementales) sin criterios de corte.
El transporte es un proceso unitario también considerado en el estudio debido a su alto
consumo de combustibles fósiles. Este proceso se calcula mediante unidades tkm (ton –
km) las cuales equivalen al producto de la distancia recorrida por las toneladas
transportadas; los flujos elementales y de producto intermedio que presenta este proceso
son considerados en la misma unidad (Fig. 64).
10
Los materiales de juntas y recubrimientos presentan el consumo de energía en su extracción por lo que forma parte de la misma materia prima; la construcción del muro se plantea de forma manual. 11
Debido a que son desechos de carpinterías, talleres mecánicos y ranchos respectivamente.
106 CAPÍTULO 6
Fig. 64 Límites del sistema del producto
TIPOS Y FUENTES DE DATOS
Debido al tiempo establecido para la investigación, el alcance ha admitido además de
datos recopilados mediante la investigación de campo y las visitas presenciales a los
diferentes puntos de producción, datos estimados, bibliográficos, mediagráficos y
II. FABRICACIÓN
III. CONSTRUCCIÓN
IV. USO Y MANTENIMIENTO
Sistema edificado
Construcción de la estructura
Construcción del muro
Transporte de elementos base
Producción de elementos base
Transporte de materiales para elementos base
Extracción y producción de materiales para elementos base
Transporte de materiales para
juntas
Extracción y producción de materiales para
juntas
Transporte de materiales para recubrimientos
Extracción y producción de materiales para recubrimientos
Construcción de la cubierta
I. EXTRACCIÓN
Transporte de energía
Cic
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Materiales y energía
Emisiones al aire
Límite del
sistema
Generación
de energía
OBJETIVO Y ALCANCE 107
suposiciones. El Cuadro 28 presenta los tipos y fuentes de datos obtenidos para cada uno
de los procesos unitarios;
Procesos unitarios Tipos y fuentes de datos
- Construcción del muro Datos estimados - Transporte de elementos base Suposición - Producción de elementos base Visita de campo - Transporte de materiales para elementos base Visita de campo - Extracción y producción de materiales para elementos base Bibliográfico - Transporte de energía Suposición - Generación de energía Mediagráfico - Transporte de materiales para juntas Suposición - Extracción y producción de materiales para juntas Bibliográfico - Transporte de materiales para recubrimientos Suposición - Extracción y producción de materiales para recubrimientos Bibliográfico
Cuadro 28. Tipos y fuentes de datos por proceso unitario
CALIDAD DE LOS DATOS
Los datos utilizados no deben tener una antigüedad mayor a 5 años (2007), aunque
debido a la falta de información se han tomado datos de hasta 15 años de antigüedad. La
procedencia de la información local (visita de campo) es mayormente valorada, sin
embargo, al tiempo requerido para obtenerla ha obligado el uso fuentes bibliográficas o
mediagráficas globales exceptuando la generación y transporte de electricidad y la
producción del cemento que provienen de fuentes nacionales.
“… la cobertura tecnológica no es tomada en cuenta ya que no hay distinción entre las
emisiones que produce una tecnología nueva comparada con una vieja (los factores de
emisión no permiten dicha distinción).”12
Es necesaria la investigación de la producción local de los diferentes materiales
constructivos para lograr mayor representatividad. Se estima que en cuanto a coherencia y
reproducibilidad el ACV responde satisfactoriamente.
12
CHARGOY AMADOR, Juan Pablo, ET. AL. (2009) Tesis: Generación de inventarios para el Análisis del Ciclo de Vida de cemento, block, bovedilla, vigueta y ladrillo en la zona centro de México, UDLAP, Cholula, Puebla, 132 pp., p. 88
108 CAPÍTULO 6
Suposiciones
Los datos relacionados al transporte en general del estudio se suponen siguiendo una
serie de criterios que puedan generalizar la localización y procedencia que tienen los
materiales, componentes y productos de la construcción, debido a su ubicación temporal y
finita. De acuerdo con VELAZQUEZ LOZANO (2007) “La importancia de los materiales y su
localización, depende mucho del radio de influencia de estudio del centro de acopio (…),
es así que es importante analizar un radio de 25 km…”13.
La zona metropolitana de San Luis Potosí y Soledad de Graciano Sánchez presenta un
diámetro aproximadamente de 12 km por lo que se establecen las distancias entre el
centro de acopio y el área de construcción de los procesos unitarios mencionados a
continuación:
- 12.5 km al transporte de elementos base, de madera, aceite quemado y
neumáticos usados para energía; y de cemento y yeso para juntas y
recubrimientos.
- 25 km al transporte de cal, arena, arcilla y paja para juntas y recubrimientos.
- El agua utilizada en los materiales para juntas y recubrimientos no necesita
transporte, pues es surtida por red municipal.
A pesar de que el vehículo de carga tiene que volver al punto de partida, la investigación
solo considera la ida del mismo debido a que el regreso no supone ningún cargamento y
el peso a transportar es nulo.
“La definición del objetivo y alcance de un estudio proporcionan el plan inicial para realizar
la fase del inventario del ciclo de vida de un ACV.”14
13
VELÁZQUEZ LOZANO, Jesús (2007) p. 5 14
NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 12
OBJETIVO Y ALCANCE 109
REVISIÓN CRÍTICA
El estudio ha estado sujeto a diferentes revisiones durante su constitución, como agentes
internos e involucrados en la investigación cabe mencionar el constante apoyo y
supervisión del Dr. Gerardo J. Arista González y del M.D.B. Jorge Aguillón Robles,
Profesores – investigadores del Instituto de Posgrado de la Facultad del Hábitat de la
UASLP.
Como agentes externos se referencia la instrucción y el interés del I.Q. Juan Pablo Chargoy
Amador, del Centro de Análisis de Ciclo de Vida y Desarrollo Sustentable (CADIS) y del Dr.
Jordi Oliver Solà, investigador en Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB) de
Cuadro 29. Datos de entrada de materiales y energía4 de block para 1 m2 de muro
Todos los datos relevantes al transporte de los materiales para el proceso de producción
del block se basaron al igual que los materiales, en las visitas realizadas a las distintas
blockeras; excepto el transporte de los blocks al sitio de construcción que adoptó la
suposición definida en el alcance para ello. El transporte de diesel y de gas natural no se
consideró en el estudio debido a la poca participación que presentan en el proceso
analizado (Cuadro 30).
Transporte block industrial km Procedencia Transporte tkm
- Áridos 28.00 Banco cercano Camión 33 ton 3.90
- Cemento 96.75 Cerritos, S.L.P. Camión 36 ton 0.84
- Agua 4.00 Pozo cercano Pipa 10 ton 0.12
- Block 12.50 Blockera Camión 32 ton 1.85
Transporte semi – industrial km Procedencia Transporte tkm
- Áridos 40.00 Banco cercano Camión 30 ton 4.66
- Cemento 335.00 Tula, Hidalgo Camión 30 ton 2.22 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
- Block 12.50 Blockera Camión 10 ton 1.78
Cuadro 30. Transporte de materiales para blocks de 1 m2 de muro
De acuerdo a los cálculos del ANEXO 6, una pieza de block industrial pesa 12.75 kg
mientras que una pieza de block semi – industrial 12.28 kg; por lo que son necesarios
148.08 kg y 142.62 kg de block respectivamente para construir 1 m2 de muro.
Los datos de entrada de materiales para las juntas del muro de block, elaboradas a base de
mortero cemento – arena 1:5, fueron obtenidos de criterios y cálculos simples5. Todo el
4 Para ver el proceso de recopilación de datos completo consultar ANEXO 6
INVENTARIO DE CICLO DE VIDA 115
transporte fue supuesto de acuerdo al objetivo del estudio excepto los medios empleados
para transportar los materiales, que son datos generales de la industria de la construcción.
Materiales Unidad Cantidad
- Arena 25.00 11.05
- Cemento 12.50 1.68
- Agua 0.00 1.40
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Arena 25.00 Radio general de ciudad Camión 14 m3 0.28
- Cemento 12.50 Radio general de ciudad Camión 30 ton 0.02
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 31. Datos de entrada y transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de block
Las entradas para el recubrimiento del muro de block, que es de mortero cal – arena 1:5,
son obtenidas a base de criterios y cálculos simples6 al igual que las juntas. El transporte es
calculado por medio de suposiciones basadas en criterios estudiados previamente y los
medios de transporte son criterios de datos de campo generalizados (Cuadro 32).
Materiales Unidad Cantidad
- Arena kg 36.72
- Cal kg 3.49
- Agua lts 5.12
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Arena 25.00 Radio general de ciudad Camión 14 m3 0.92
- Cal 25.00 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.09
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 32. Datos de materiales y transporte para el recubrimiento de 1 m2 de muro de block7
5 Agenda del Constructor (1975) Ed. Agenda del Abogado, México D.F., 168 pp., p. 89
6 Ídem., p. 90
7 El ANEXO 10 muestra el proceso de recopilación de datos de las juntas y el recubrimiento para los muros de
block.
116 CAPÍTULO 7
INVENTARIO DEL MURO DE LADRILLO
El muro de ladrillo analizado se construye con ladrillos macizos artesanales como
elementos base, un mortero cal – arena 1:5 para juntas y yeso como recubrimiento final.
Fig. 68 Diagrama de flujo para la construcción de un muro de ladrillo
“La fabricación artesanal de ladrillo es considerada una de las principales fuentes de
emisión de contaminantes a la atmósfera (…) caracterizándose por una variedad muy
amplia de tipos y cantidades de combustibles utilizados para la cocción del ladrillo.”8
CÁRDENAS, B., ET. AL. (2011), informa que solo en el estado de San Luis Potosí existen
1,175 ladrilleras responsables de la emisión de 444,453 ton de CO2 al ambiente.
De acuerdo a información del Estado de México los principales combustibles utilizados por
las ladrilleras artesanales son los siguientes (Cuadro 33);
8 MÁRQUEZ, C. y Cárdenas, B. (2011) Determinación de emisiones de gases de invernadero en base a factores
de emisión y monitoreo de eficiencia energética en la comunidad ladrillera El Refugio, León Guanajuato, Reporte PO 32436 del Programa de Eficiencia Energética en Ladrilleras Artesanales en América Latina para mitigar el cambio climático, México D.F., 17 pp., p. 4
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INVENTARIO DE CICLO DE VIDA 117
Combustibles Unidad Cantidad utilizada por año
- Aserrín y madera ton 27,000.00 - Aceites gastados lts 2,000,000.00 - Neumáticos usados piezas 24,000.00 - Residuos industriales Se estima entre el 8 y el 10% del total
Cuadro 33. Principales combustibles de ladrilleras
Debido a las variantes en la generación de energía para la producción de ladrillos y a las
diferentes emisiones que estas pueden generar, la asignación de datos de entrada utilizada
en este proceso considera dos de las principales fuentes de energía utilizadas en la
producción de ladrillo sobre una misma cantidad de materiales (Cuadro 34).
Materiales Unidad Cantidad
- Áridos kg 100.43
- Estiércol kg 4.67
- Agua lts 26.14
Energía Unidad Producción 1 Producción 2
- Aserrín MJ 87.58 93.42
- Aceite quemado MJ 153.35 0.00
- Neumáticos usados kg 0.00 0.99
Cuadro 34. Datos de entrada de materiales y energía de ladrillos para 1 m2 de muro
- La producción 1 (P1) se refiere a la cocción de 24,000 ladrillos mediante la quema
de 1,400 lts de aceite residual de talleres mecánicos e industriales (aceite quemado)
junto con 3 ton de aserrín y madera de desecho.
- La producción 2 (P2) se refiere a la quema de 2 ton de madera residual y 30
neumáticos usados de automóviles promedio para la cocción de 15,000 piezas de
ladrillo.
El proceso completo para la recopilación de datos de ladrillos se puede consultar en el
ANEXO 7.
Los datos referentes al transporte de materiales para la producción de ladrillo siguen las
mismas directrices planteadas para los referentes al transporte de block (Cuadro 35).
118 CAPÍTULO 7
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Áridos 3.00 Banco cercano Camión 14 m3 0.30
- Estiércol 3.00 Rancho cercano Camión 7 m3 0.01 - Agua 0.00 Pozo propio 0.00
- Aserrín (P1) 12.50 Radio general de ciudad Camión 8 ton 0.08
- Aceite quemado 12.50 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.05
- Aserrín (P2) 12.50 Radio general de ciudad Camión 8 ton 0.09
- Neumáticos usados 12.50 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.01 - Ladrillos 12.50 Radio general de ciudad Camión 20 ton 1.31
Cuadro 35. Transporte de materiales para ladrillos de 1 m2 de muro
De acuerdo con el ANEXO 7, el peso a transportar referente a los distintos materiales y
elementos necesarios para la elaboración de 52.29 piezas de ladrillo que cubran 1 m2 de
muro es el siguiente; 2.01 kg por pieza de ladrillo, 6.54 kg de aserrín y 0.99 kg de
neumáticos para la producción 1, 6.72 kg de aserrín y 3.99 kg aceite quemado para la
producción 2.
El muro de ladrillo es el único en el cual el objetivo y el alcance del ACV consideran las
emisiones al aire (salidas) debido a los altos niveles de impacto a la salud y al ambiente que
pueden llegar a provocar.
Los datos de salida para las emisiones de los dos tipos de producción propuestos
presentan grandes variaciones debido a su procedencia; el cálculo de emisiones para la
producción de ladrillo es sumamente complejo debido a la irregularidad en la cantidad de
materiales y combustibles que se utilizan en la misma. Esta investigación considera 4
principales fuentes de información respecto a la producción de 1 m2 de ladrillo (Cuadro 36).
Producción 1 Unidad SEMARNAT/SEGAM IPCC
- CO2 kg 36.31 21.35 - CH4 kg 0.04384 10.29
- N2O kg N.D. 1.62 - PST* kg 0.02369 N.D.
Producción 2 Aserrín Unidad SEMARNAT/SEGAM IPCC
- CO2 kg 22.14 10.24 - CH4 Kg 0.06980 9.34 - N2O kg N.D. 1.40
INVENTARIO DE CICLO DE VIDA 119
Producción 2 Neumáticos Unidad SEMARNAT EPA
- CO kg 0.57106 N.D.
- SO2 kg 0.03437 N.D. - NOx kg 0.04759 N.D. - COV’s kg N.D. 0.01298 - COSV’s kg N.D. 0.03148
- PTS kg 0.04759 0.01479
Cuadro 36. Datos de salida en el proceso de producción de ladrillos para 1 m2 de muro
Los combustibles utilizados para las emisiones correspondientes a la producción 2 de
ladrillo generan distintos compuestos según diferentes fuentes; la investigación considera
los compuestos contabilizados por ambas fuentes en el proceso unitario por igual, debido
a que representan elementos distintos que bien pueden ser emitidos por los dos
combustibles usados. El cálculo de las distintas emisiones se puede revisar en el ANEXO 8.
Las juntas y el recubrimiento del muro de ladrillo (ANEXO 11) son propuestos de mortero
cal – arena 1:5 y de yeso fino respectivamente, de acuerdo a la metodología propuesta, los
datos de inventario quedan dispuestos de la siguiente manera;
Materiales Unidad Cantidad
- Arena kg 75.15
- Cal kg 7.64
- Agua lts 10.48
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Arena 25.00 Radio general de ciudad Camión 14 m3 1.88
- Cal 25.00 Radio general de ciudad Camión 30 ton 0.18 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 37. Datos de entrada y transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de ladrillo
Materiales Unidad Cantidad
- Yeso kg 26.67
- Agua lts 38.00
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Arena 12.50 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.33
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 38. Datos de entrada y transporte de materiales para recubrimiento de 1 m2 de muro de ladrillo
120 CAPÍTULO 7
INVENTARIO DE MUROS DE ADOBE MECANIZADO
El muro propuesto en el estudio comparativo como alternativa a los muros convencionales
previamente descritos se compone de elementos a base de adobes mecanizados,
adheridos por una mezcla de la misma arcilla utilizada en la fabricación de adobes y agua,
en una proporción de 3:1 (arcilla – agua). Para el recubrimiento a la misma mezcla utilizada
en las juntas se le añade paja que proporciona cohesión, en una proporción de 6:1 (arcilla
– paja) (Fig. 69).
Fig. 69 Diagrama de flujo para la construcción de un muro de adobe mecanizado
Los adobes mecanizados se componen de una mezcla de arcilla, arena, cal, cemento y
yeso en proporciones distintas, por lo que los tres tipos de adobes a evaluar presentan
cantidades diferentes de materiales proporcionadas por estudios previos en la UAdeC
(Cuadro 39).
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INVENTARIO DE CICLO DE VIDA 121
Materiales Unidad Adobe cem – cal Adobe cal Adobe yeso
- Tierra kg 158.40 159.09 156.64
- Cal kg 5.06 10.15 0.00 - Cemento kg 5.06 0.00 0.00
- Yeso kg 0.00 0.00 10.00
- Agua lts 26.96 27.08 26.66
Energía Unidad Adobe cem – cal Adobe cal Adobe yeso
- Electricidad kWh 0.63883 0.66556 0.65088
Cuadro 39. Datos de entrada de materiales y energía de adobes para 1 m2 de muro
Una ligera variación en la cantidad de los materiales utilizados en la fabricación de adobes
se tiene que considerar debido a una pequeña diferencia en las dimensiones de las piezas.
La energía utilizada toma como referencia el gasto por pieza que equivale a $0.034 MXN,
de acuerdo a información proporcionada por ITAL Mexicana para el consumo de una
máquina Adopress 1000. La conversión a kilo watts/hora (kWh) se supone por medio del
empleo de la tarifa ordinaria de media tensión par la Región Norte de la Comisión Federal
de Electricidad (CFE) en 2011, que equivale a $1.28 MXN por kWh.
El proceso de recopilación de datos de materiales y energía para los muros de adobe
mecanizado se puede revisar en el ANEXO 9.
El transporte de los materiales necesarios para producir adobe mecanizado fue modelado
de acuerdo a las distancias que existen entre bancos reales de producción de materiales en
San Luis Potosí y la Facultad del Hábitat de la UASLP que es donde se encuentra la
Adopress 1000, exceptuando el yeso que la distancia fue supuesta (Cuadro 40).
Transporte adobe cem – cal km Procedencia Transporte tkm
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.46 - Cemento 96.75 Cerritos, S.L.P. Camión 30 ton 0.49
- Cal 45.80 Calera Camión 3 ton 0.23
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
- Adobes cem – cal 12.50 Radio general de Cd. Camión 10 ton 2.11
Transporte adobe cal km Procedencia Transporte tkm
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.47
- Cal 45.80 Calera Camión 3 ton 0.47
- Agua 0.00 Red municipal 0.00 - Adobes cal 12.50 Radio general de Cd. Camión 10 ton 2.12
122 CAPÍTULO 7
Transporte adobe yeso km Procedencia Transporte tkm
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.44
- Yeso 12.50 Radio general de Cd. Camión 30 ton 0.12 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
- Adobes yeso 12.50 Radio general de Cd. Camión 10 ton 2.08
Cuadro 40. Transporte de materiales para adobes mecanizados de 1 m2 de muro
De acuerdo a pruebas de laboratorio realizadas en la Facultad del Hábitat y cálculos
simples, se determinó el peso de cada tipo de adobe; 7.01 kg para el adobe cemento – cal,
6.75 kg para el adobe cal y 6.80 kg para el adobe yeso. Considerados por la unidad
funcional y el flujo de referencia, se obtuvieron 168.51 kg de adobe cemento – cal, 169.24
kg de adobe cal y 166.64 kg de adobe yeso por 1 m2 de muro.
Las juntas de los muros de adobe consisten en una mezcla de arcilla, utilizada en la
fabricación de adobes, y agua en una proporción 3:1. Las entradas de materiales fueron
modeladas a base de estudios anteriores proporcionados por la UAdeC (Cuadro 41) y el
transporte por medio de las suposiciones del objetivo y alcance (Cuadro 42).
Materiales Unidad Juntas cem – cal Juntas cal Juntas yeso
- Arcilla kg 15.37 15.76 15.55
- Agua lts 4.61 4.73 4.67
Cuadro 41. Datos de entrada de materiales para juntas de 1 m2 de muro de adobe mecanizado
Transporte juntas cem – cal km Procedencia Transporte tkm
- Arcilla 25.00 Radio general de Cd. Camión 14 m3 0.38 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
Transporte juntas cal km Procedencia Transporte tkm
- Arcilla 25.00 Radio general de Cd. Camión 14 m3
0.39 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
Transporte juntas cemento km Procedencia Transporte tkm
- Arcilla 25.00 Radio general de Cd. Camión 14 m3 0.39 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 42. Transporte de materiales para juntas de 1 m2 de muro de adobe mecanizado
INVENTARIO DE CICLO DE VIDA 123
El recubrimiento es formado a base de arcilla, paja y agua en una proporción 6:1:2, de
acuerdo a datos facilitados por la Facultad de Arquitectura de la UAdeC, a pesar de que se
evalúan tres muros distintos de adobe mecanizado, el recubrimiento es el mismo para los
tres debido que cubre lo mismo; 1 m2 de cada lado. El transporte fue calculado por las
suposiciones previamente mencionadas (Cuadro 43).
Materiales Unidad Cantidad
- Arcilla kg 22.38
- Paja kg 0.60
- Agua lts 6.71
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Arcilla 25.00 Radio general de ciudad Camión 14 m3 0.56
- Paja 25.00 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.015 - Agua 0.00 Red municipal 0.00
Cuadro 43. Datos de entrada de materiales y transporte para recubrimiento de 1 m2 de muro de adobe mecanizado
El ANEXO 12 muestra el proceso de recopilación de datos de las juntas y el recubrimiento
para los muros de adobe mecanizado.
Es necesaria la continua búsqueda de datos locales que permitan la elaboración de
modelos más representativos a nuestras localidades. Entre mejor se conozcan los impactos
que ocasionan nuestras acciones sobre el ambiente, mejor serán las medidas para
solucionarlos, “… no es el progreso de la ciencia y la tecnología sino el uso irresponsable de
las mismas, lo que puede causar daños irreversibles al medio ambiente.”9
9 Ídem. VIQUEIRA LANDA, Jacinto, p. 84
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 123
124 CAPÍTULO 8
VIII. EVALUACIÓN DE IMPACTOS DEL CICLO DE VIDA DE LOS MUROS DE BLOCK,
LADRILLO Y ADOBE MECANIZADO
“En los últimos años, el aumento significativo de la conciencia por la protección del medio
ambiente ha puesto de manifiesto la necesidad de que todos los sectores productivos,
incluyendo el constructivo, concentren sus esfuerzos en controlar y reducir sus
participaciones en las acciones que contribuyan a dañar al medio ambiente, dado la
limitada capacidad soporte de nuestro planeta.”1
SELECCIÓN DE CATEGORÍAS DE IMPACTO, INDICADORES DE CATEGORÍA Y MODELOS
DE CARACTERIZACIÓN
Para la evaluación de impactos que trae consigo la construcción de muros de block, ladrillo
y adobe mecanizado se ha utilizado la metodología conocida como Ecoindicador 99
proporcionada con el apoyo del software Sima Pro 7.2 recientemente adquirido por la
Facultad del Hábitat de la UASLP.
Ecoindicador 99 evalúa los daños ambientales de categorías de impacto de punto final. El
objetivo de este método es comparar las diferencias relativas entre los sistemas y sus
componentes, determinando un solo valor que indica el impacto ambiental total basado
en los efectos calculados del ICV.
Estos valores llamados Ecoindicadores, son cifras sin dimensión que representan una
centésima parte de la carga ambiental anual del promedio de un ciudadano europeo y son
medidos en ecopuntos (Pt). La metodología considera varios impactos de categoría
intermedios, los agrupa en daños de categoría de punto final; transformando los
indicadores de categoría intermedios en indicadores de daños de punto final, para
posteriormente convertir estos indicadores de daños en ecopuntos (Fig. 70).
1 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) p. 9
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 125
Fig. 70 Proceso de evaluación de impactos de acuerdo al Ecoindicador 99
El Cuadro 44 muestra los impactos de categoría de punto intermedio y los daños de
categoría de punto final con sus respectivas unidades considerados por la metodología de
Ecoindicador 99.
Impactos de categoría Daños de categoría Unidades
Carcinogénesis
Daños a la salud DALY
Efectos respiratorios orgánicos Efectos respiratorios inorgánicos Cambio climático Radiación Agotamiento de la capa de ozono Ecotoxicidad
Daños al ecosistema PAF*m2yr Acidificación / Eutrofización Uso de suelo Consumo de minerales
Daños a los recursos naturales MJ Surplus Consumo de combustibles fósiles
Cuadro 44. Impactos y daños de categoría considerados por Ecoindicador 99 Database
Ecoindicador 99, clasifica las categorías de daño ambiental en tres, basándose en
principios fundamentales de sustentabilidad;
“Todo humano, desde su nacimiento, en el presente y en el fututo, debe estar libre de
adquirir enfermedades causadas por el ambiente, sufrir discapacidades o muertes
prematuras.”
•Emisiones al aire de CO2
•kg
Inventario
•Calentamiento global
•kg eq CO2
Impactos ambientales
de punto intermedio
•Daños a la salud
•DALY
Impactos ambientales
de punto final
Ecopuntos
126 CAPÍTULO 8
La categoría de daño a la salud se mide en DALYS y expresa el número de años de vida
sometidos a una discapacidad. Corresponde a la suma del producto del número de años
de vida perdidos por una discapacidad multiplicados por una ponderación e incidencia
determinados y el producto del número de años de vida perdidos por muerte prematura
multiplicados por un índice de mortalidad (Fig. 71).
Fig. 71 Unidades DALYS de daños a la salud
“Las especies no humanas no deben sufrir cambios bruscos en su población y distribución
geográfica.”
La categoría de daños al ecosistema se mide por el producto del factor de caracterización
que describe la fracción potencialmente desaparecida del ecosistema por un área y un
tiempo determinados (PDF*m2yr). Expresa la calidad de un ecosistema como un
porcentaje de las especies que son amenazadas o que desaparecen de un área dada
durante un período de tiempo (Fig. 72).
Las plantas vasculares o cormofitas son plantas que presentan raíz, tallo y hojas.2
Fig. 72 Unidades PDF*m2yr de daños al ecosistema
El PDF se puede basar en tres análisis distintos de emisiones tóxicas que cambian los
niveles de nutrientes y acidez del suelo:
2 FLORPEDIA.COM (2008) Las plantas vasculares o Cormofitas, Tipos de plantas según reproducción, Visita 05-
Calidad del ecosistema = PDF × Área × Tiempo = (Especies de referencia de plantas
vasculares – Especies de plantas vasculares después del uso de suelo) / Especies de
referencia de plantas vasculares × Área × Tiempo
DALY (Años de vida con capacidad ajustados) = (Años de vida perdidos por discapacidad ×
Ponderación × Incidencia) + (Años de vida perdidos por muerte prematura × Mortalidad)
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 127
- Análisis de destino; relación de las emisiones a las concentraciones.
- Análisis de efectos; relación de las concentraciones a los esfuerzos tóxicos o al
aumento de niveles de acidez y nutrientes.
- Análisis de daños; relación de los efectos al aumento de la fracción potencialmente
desaparecida para plantas (Fig. 72).
“El suministro de los recursos naturales es esencial para la sociedad humana y deben estar
disponibles para las generaciones futuras.”
La categoría de daños a los recursos se mide en MJ surplus que representa el exceso de
energía que se necesitará para extraer minerales y combustibles fósiles en el futuro. El
exceso de energía es calculado por el producto de la cantidad total de energía que ha sido
extraída (MJ) y el número de veces que se ha repetido la extracción de esta misma
cantidad (Fig. 73).
Fig. 73 MJ surplus de daños a las recursos naturales
Las cantidades totales de energía se pueden obtener mediante el análisis de recursos
(relación entre la extracción de un recurso y la disminución de la concentración de este) o
por el análisis de daños (relación entre la concentración de recursos energéticos más baja y
los esfuerzos de disminución para la extracción del recurso en el futuro).
Una vez transformados todos los valores de entradas y salidas del inventario en valores de
daño ambiental. El Ecoindicador total del sistema se obtiene mediante la suma de los
productos de los factores de ponderación de cada una de las categorías por la suma de los
cocientes de cada uno de los daños de las categorías de punto final entre los daños totales
anuales de cada una de las categorías en Europa por una persona (Fig. 74).
MJ surplus (Exceso de energía) = Cantidad total de energía extraída × Número de veces que
la cantidad ha sido extraída
128 CAPÍTULO 8
Fig. 74 Fórmula de cálculo de los Ecoindicadores
Los factores de ponderación utilizados para las distintas categorías de daño varían de
acuerdo a tres perspectivas distintas manejadas por la metodología (Cuadro 45).
Perspectiva Percepción de tiempo Nivel de evidencia
Individualista (I) A corto plazo Solo efectos probados Jerárquica (H) Balance a largo y corto plazo Inclusión basada en consensos Igualitaria (E) Muy largo plazo Todos los efectos posibles
Cuadro 45. Perspectivas de cálculo del Ecoindicador 99
De acuerdo a las distintas perspectivas, los factores de ponderación de cada una de las
categorías de daño manejadas por Ecoindicador 99 se muestran en el Cuadro 46.
Fig. 76 Árbol del proceso del muro de block industrial
136 CAPÍTULO 8
Fig. 77 Árbol del proceso del muro de block semi – industrial
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 137
Fig. 78 Árbol del proceso del muro de block promedio
138 CAPÍTULO 8
De acuerdo a los árboles de proceso3 referentes al sistema del producto de los muros de
block (Fig. 76 y 77), la cantidad utilizada de cemento en ambos tipos de muro (industrial y
semi – industrial) es un poco más del 68% de los impactos totales que presentan los
materiales de los elementos base que componen el muro, según el block promedio4 (Fig.
78). Los impactos de los materiales (incluyendo el cemento) de los elementos base
representan alrededor del 60% de los impactos; el transporte y la energía empleada
constituyen alrededor del 15% y el 6.5% respectivamente del total de impactos generados
por los blocks (elementos base) que a su vez representan el poco más del 82% de todos los
impactos del muro. Las juntas y el recubrimiento solo representan alrededor del 13% y el
5% respectivamente.
Se puede asumir entonces que el block industrial al utilizar la mayor cantidad de cemento
para la elaboración del block, es el tipo de muro de block con mayores impactos al
ambiente.
IMPACTOS DEL MURO DE LADRILLO MACIZO ARTESANAL
Los datos utilizados para la elaboración de los modelos y las comparaciones para el muro
de ladrillo artesanal se obtuvieron mediante visitas de campo a distintos centros de
producción artesanal de ladrillo en la ciudad de San Luis Potosí y en el municipio de Villa
de Reyes.
El muro de ladrillo artesanal presenta al igual que el muro de block, la mayor parte de los
impactos en sus elementos base. Las diferencias más importantes en la fabricación de
ladrillos artesanales son los combustibles utilizados durante la cocción de los mismos, lo
que obligó a realizar modelos distintos de producción de ladrillo y compararlos entre sí.
3 Un árbol de proceso es un diagrama de flujo del sistema producto que permite además de ver los procesos
unitarios más importantes, el porcentaje de impacto ambiental que cada uno de ellos representa en el total del sistema, lo que permite identificar los procesos más dañinos en el ambiente y facilitar la toma de decisiones de acuerdo al objetivo del ACV. 4
Por las variantes que se presentan entre los muros de block, para las comparaciones generales entre los muros se tomaron los datos referentes al muro de block promedio.
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 139
La producción 1 (P1) de ladrillo artesanal se modeló utilizando aceite quemado y aserrín,
residuos de talleres mecánicos y carpinterías respectivamente, como combustibles para la
cocción de las piezas del muro; la producción 2 (P2) utilizó aserrín y neumáticos usados.
Los datos obtenidos para los dos procesos de producción definidos en el inventario varían
ampliamente tanto en el tipo de sustancias que se emiten al ambiente como en las
cantidades emitidas, por lo que se modelaron cuatro tipos de producción distintos,
considerando los dos procesos distintos y sus cantidades más altas y más bajas calculadas
(Cuadro 47)5.
Energía Unidad P1 V. Altos* P 1 V. Bajos** P2 V. Altos* P2 V. Bajos**
Gráfica 7. Caracterización de impactos por la producción de ladrillo artesanal para 1 m2 de muro
20
40
60
80
100
120
Producción 1 ALTA Producción 1 BAJA Producción 2 ALTA Producción 2 BAJA
Po
rcen
taje
142 CAPÍTULO 8
A diferencia de los impactos causados por los muros de block, las categorías con mayores
valores en impactos al entorno causados por la producción de ladrillo son:
1. Los efectos respiratorios inorgánicos que representan en promedio el 62% de todos
los impactos al ambiente.
2. El consumo de combustibles fósiles que representa alrededor del 20% del total de
impactos en los procesos P1 debido al uso de aceite quemado6.
3. La contribución al cambio climático representa el 20% de los impactos en los
procesos P1 y P2 con valores altos, debido a que las cantidades de CO2 y de CH4
emitidas por estos procesos son las más altas a comparación de los procesos con
valores bajos, en donde el cambio climático apenas y figura con un 1.82% de los
impactos totales.
4. Los impactos de acidificación/eutrofización a los ecosistemas se presentan de
manera regular en los 4 procesos con un promedio del 16% del total.
Para las evaluaciones siguientes se eligió el muro de ladrillo con el proceso de producción
con menos impactos al ambiente: P2 con valores bajos. Sin embargo aparte del árbol de
proceso de este muro de ladrillo (Fig. 79), se evaluó el árbol de proceso del muro con la
producción más elevada en impactos: P1 con valores altos (Fig. 80);
Ambos procesos de producción P1 y P2 representan poco menos del 94% de acuerdo al
promedio de todos los impactos ambientales calculados para los elementos base de 1 m2
de muro, que a su vez, representan el 95.54% de todos los impactos del muro; las juntas
representan solo el 1.62% y el recubrimiento el 2.84% del total.
Por lo anterior se puede decir que cualquier cambio en los combustibles utilizados para la
cocción de los ladrillos artesanales evaluados que presenten un menor impacto ambiental
supone una gran mejora ambiental en la elaboración de muros de ladrillo.
6 A pesar de ello este valor de impacto no debe de ser considerado debido a que en la realidad el aceite
quemado utilizado en la cocción del tabique es un residuo del aceite utilizado en el modelo de evaluación, por tanto sus impactos no corresponden a su función real en este sistema.
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 143
Fig. 79 Árbol del proceso del muro de ladrillo con los valores más altos de la producción 1
144 CAPÍTULO 8
Fig. 80 Árbol del proceso del muro de ladrillo con los valores más bajos de la producción 2
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 145
IMPACTOS DE LOS MUROS DE ADOBE MECANIZADO
Los impactos al ambiente por parte de los muros alternativos propuestos se analizaron en
los comparativos generales siguientes de elementos base, juntas, recubrimientos,
materiales, energía, transporte y muros con el fin de apreciar las diferencias de cada uno
de ellos con respecto a los muros convencionales seleccionados previamente.
Los tres tipos de muro de adobe mecanizado analizados (Fig. 82, 83 y 84), al igual que los
muros convencionales, presentan la mayoría de los impactos en los elementos base con un
promedio de 86.4% del total de impactos; los recubrimientos representan 13.1% del total y
las juntas solo el 2.3%.
De los impactos calculados para los elementos base; sus materiales representan poco más
del 50% del total promediado; cabe mencionar que la variedad en tipo y cantidad de
materiales que presentan cada uno de los adobes provocan daños en el entrono de
manera distinta, los materiales de los adobes yeso representan el 34% del total de
impactos que este tipo de elemento provoca, mientras que los materiales del adobe cem –
cal representan poco más del 65%. El transporte de los tres tipos de adobe es de poco más
del 24% del total de impactos por elementos base; la producción alrededor de un 15%.
Estos muros presentan una distribución de impactos regular, a diferencia de los muros
convencionales, lo que permite realizar mejoras en cualquiera de las entradas que se ha
calculado de acuerdo al objetivo y alcance
del ACV; cualquier reducción en la cantidad
de materiales, el consumo de energía o las
distancias entre los centros de extracción de
materiales y el centro de producción de
adobes resultará en reducciones sustanciales
a los impactos que provoca la construcción
de muros de adobe mecanizado (Fig. 81). Fig. 81 Adobes experimentales UAT
146 CAPÍTULO 8
Fig. 82 Árbol del proceso del muro de adobe cemento – cal
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 147
Fig. 83 Árbol del proceso del muro de adobe cal
148 CAPÍTULO 8
Fig. 84 Árbol del proceso del muro de adobe yeso
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 149
IMPACTOS DE LOS ELEMENTOS BASE DEL MURO; BLOCK, LADRILLO Y ADOBE
MECANIZADO
Los mayores impactos al entorno causados por los elementos base para 1 m2 de muro de
acuerdo a los datos del inventario y a los cálculos del Ecoindicador los presentan los
ladrillos macizos artesanales y principalmente su proceso de producción (Gráfica 8).
Gráfica 8. Ecoindicadores de los elementos base necesarios para la construcción de 1 m2 de muro
Los ladrillos representan alrededor de cuatro veces más impactos que los blocks; cinco
veces más impactos que los adobes cem – cal; ocho veces más impactos que los adobes cal
y trece veces más impactos que los adobes yeso necesarios para 1 m2 de muro.
La producción de cemento es un factor que repercute ampliamente al ambiente; su
empleo en los elementos base es altamente considerado por la metodología, resultando el
block y el adobe cemento – cal los elementos con mayores impactos al ambiente después
del ladrillo, debido a la utilización de este material como parte de su composición.
0.
0.5
1.
1.5
2.
2.5
3.
3.5
Carcinogénesis Respiración orgánicos
Respiración inorgánicos Cambio climático
Radiación Daño a la capa de ozono
Ecotoxicidad Acidificación / Eutrofización
Uso de suelo Consumo de minerales
Consumo de combustibles fósiles
Block Ladrillo Adobe cem – cal
Eco
pu
nto
s
0.75
3.17
0.67
Adobe cal
0.38
Adobe yeso
0.25
150 CAPÍTULO 8
Gráfica 8. Elementos base Block Ladrillo Adobe 1* Adobe 2 Adobe 3
Gráfica 8. Ecoindicadores de los elementos base necesarios para la construcción de 1 m2 de muro
Quitando los impactos causados por los ladrillos, que ya fueron evaluados en el capítulo
3.c.4. Impactos de los muros de ladrillo macizo artesanal, los impactos con mayor
repercusión en el entorno son el consumo de combustibles fósiles, que representa
0.
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Carcinogénesis Respiración orgánicos
Respiración inorgánicos Cambio climático
Radiación Daño a la capa de ozono
Ecotoxicidad Acidificación / Eutrofización
Uso de suelo Consumo de minerales
Consumo de combustibles fósiles
Block Adobe cem – cal
Eco
pu
nto
s
0.75
0.67
Adobe cal
0.38
Adobe yeso
0.25
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 151
alrededor de un 60% del total de impactos en los blocks y los tres adobes mecanizados7,
seguido de los efectos respiratorios inorgánicos con un 23% y el cambio climático con
alrededor del 7% del total promediado.
El análisis de impactos por categoría (Gráfica 9) causados por los elementos base de 1 m2
de muro establece que:
- Los ladrillos causan los mayores impactos en las categorías de efectos respiratorios
orgánicos, inorgánicos y en acidificación/eutrofización; siendo cinco y once veces
mayores los impactos de ladrillo en efectos respiratorios inorgánicos y
acidificación/eutrofización respectivamente que la suma de los valores del resto de
los elementos base de esas categorías.
- Los blocks afectan mayormente al ambiente en las categorías de carcinogénesis,
cambio climático, radiación, daño a la capa de ozono, ecotoxicidad y consumo de
combustibles fósiles; con impactos 18, 21 y 25 veces más altos que los ladrillos en
carcinogénesis, ecotoxicidad y radiación respectivamente; seguidos muy de cerca
en cantidad de impactos por los adobes cem – cal, que solo representan alrededor
de un 11% menos daños al entorno en esas categorías de impacto.
- Los adobes mecanizados afectan poco más al ambiente que los elementos base
convencionales en las categorías de uso de suelo y consumo de minerales. La suma
de los daños causados en uso de suelo por los tres tipos de adobes supera en un
133% la suma de impactos por parte del block y el ladrillo en esta misma categoría
y en consumo de minerales la suma de los daños de los tres elementos alternativos
superan en un 84% la suma de los dos elementos convencionales.
- Solo los valores de impacto en uso de suelo del adobe cem – cal duplican los
valores del block en la misma categoría y son 1.58 veces más alto que los mismos
7 El porcentaje más bajo de consumo de combustibles fósiles y de contribución al cambio climático lo tiene el
adobe yeso con un 53.58% y solo un 3.25% respectivamente, sin embargo los efectos respiratorios inorgánicos representan el 33% de su total; 1.43 veces más que el promedio.
152 CAPÍTULO 8
valores del ladrillo, seguidos muy de cerca por el adobe cal que solo tiene valores
8.9% menores.
- En la categoría de impacto de consumo de minerales el mismo adobe cem – cal
provoca 8.54 veces más daños al entorno que el ladrillo pero en este caso es casi
igualado en daños por el block que solo representa 1.50% menos impactos.
Gráfica 9. Elementos base Unidad Block Ladrillo Adobe1* Adobe 2 Adobe 3
- Consumo de minerales MJsurplus 0.10 0.04 0.08 0.06 0.03
- C. Combustibles fósiles MJsurplus 16.18 2.40 12.39 6.99 4.35
* Adobe 1: cem – cal; Adobe 2: cal; Adobe 3: yeso
Gráfica 21. Caracterización de impactos causados por 1 m2 de muro de block, ladrillo y adobe mecanizado El muro de ladrillo presenta los valores más bajos en las categorías de carcinogénesis, daño
a la capa de ozono, ecotoxicidad y consumo de combustibles fósiles que representan un
promedio del 6% de los valores de cada categoría.
El muro de adobe yeso en las categorías de efectos respiratorios orgánicos, cambio
climático, radiación, acidificación/eutrofización y consumo de minerales representa los
impactos más bajos al ambiente con un promedio del 5% en los valores de cada categoría.
En un esfuerzo por la búsqueda de materiales más sustentables y menos dañinos al medio
ambiente, de acuerdo a la evaluación de impactos de la metodología del ACV y a los
cálculos del Ecoindicador 99 (H), se ha encontrado que los muros de adobe mecanizado
representan una alternativa ambientalmente viable a los muros convencionales de block y
ladrillo comúnmente utilizados en la construcción en México. Representando un
Ecoindicador 4.62 veces menor en el muro de adobe cem – cal, 7.71 veces menor en el
muro adobe cal y 10.83 veces menor en el muro adobe yeso que el muro de ladrillo; y
1.23, 2.06 y 2.89 veces menor en los muros de adobe cem – cal, cal y yeso respectivamente
que el muro de block.
176 CAPÍTULO 8
ANÁLISIS DE CALIDAD DE LOS DATOS
De acuerdo a la normativa (ISO 14044) los análisis de calidad de los datos son opcionales
en un desarrollo de ACV, sin embargo un “… análisis de resultados en términos de
sensibilidad y la incertidumbre debe realizarse en aseveraciones comparativas previstas
para su divulgación al público.”8
Para la elaboración de un análisis de incertidumbre se tienen que contar con datos
suficientes para poder evaluar la distribución estándar que existe en ellos, identificando las
variantes existentes en los distintos datos obtenidos para cada proceso unitario y
proporcionando cierto rango de incertidumbre.
El análisis de incertidumbre de la investigación se realizó mediante el mismo software Sima
Pro mediante un proceso denominado análisis de Montecarlo. “El análisis Monte Carlo es
una manera numérica de procesar datos inciertos y de establecer un rango de
incertidumbre en el resultado del cálculo.”9 El método toma un valor arbitrario dentro de
un margen de incertidumbre especificado y calcula los impactos definidos. Este proceso es
repetido n cantidad de veces (de 100 a 1000 es lo más recomendable) obteniendo n
cantidad de resultados de n cantidad de valores, formando una distribución de
incertidumbre.
Debido al tiempo de la investigación, no se han obtenido datos suficientes para determinar
la posible distribución de los mismos en cada uno de los procesos unitarios evaluados, por
lo que el análisis de incertidumbre de esta investigación se limita a la utilización de la matriz
de Pedigree establecida por la base de datos Ecoinvent “…originalmente desarrollada por
[Weidema1996], especialmente para incorporar las incertidumbres que se dan cuando
procesos de unidad son vinculados con otros procesos.”10
8 Ídem. NMX-SAA-14044-IMNC-2008, p. 26
9 PRÉ CONSULTANTS, Sima Pro 6 Introducción a LCA, Amersfoort, Holanda, Visita 21-11-12, <http://www.pre-
sustainability.com/download/manuals/SimaPro6IntroduccionLCA_es.pdf> p. 66 10
Ídem. PRÉ CONSULTANTS p. 36
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 177
Esta matriz establece una distribución longnormal11 a la incertidumbre de los datos de
acuerdo con su fiabilidad, totalidad, correlación temporal, geográfica y tecnológica y el
tamaño de la muestra en la que se basaron los datos. Estas variables se calificaron de
acuerdo a cada dato utilizado en los 5 muros y están registradas en el ANEXO 16.
Los mayores valores de incertidumbre los tienen los datos referentes a los materiales y al
transporte de arena, arcilla, cal, agua y yeso debido a que se establecen las tecnologías
reales de extracción y suministro de estos materiales en México considerablemente
diferentes de los modelos empleados en la evaluación de impactos, que corresponden a
sistemas de extracción y suministro europeos (Fig. 85).
Fig. 85 Distintos modelos de camión para transportar arena
Los datos correspondientes a los morteros de cemento y cal también presentaron valores
altos en incertidumbre debido a que fueron obtenidos de información teórica de hace más
de 15 años, a pesar de que el procedimiento de elaboración de morteros en México no
haya cambiado casi nada a lo largo del tiempo.
Es necesario recodar que, más que para perjudicar la calidad de los datos, el cálculo de
incertidumbres permite evaluar daños al ambiente en posibilidades extremas que también
pueden llegar a presentar los productos y procesos evaluados.
11
Para mayor información de distribuciones consultar Ídem. PRÉ CONSULTANTS
178 CAPÍTULO 8
Los valores de incertidumbre de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado de
acuerdo al Ecoindicador 99 (H) y a los valores de incertidumbre, recopilados en el ANEXO
16 para cada uno de los datos del inventario, son los siguientes (Cuadro 50);
* SD: Desviación estándar ** CV: Coeficiente de variación *** Error estándar de la media12
Cuadro 50. Valores de incertidumbre de 1 m2 de muro de block, ladrillo y adobe mecanizado
El proceso de Montecarlo realizó un análisis de 1000 ejecuciones y los valores de
incertidumbre fueron observados en un índice de confiabilidad del 95%, valores con una
probabilidad entre el 2.5% y el 97.5% por lo que se pueden asumir las siguientes
aseveraciones para el 95% de los impactos calculados;
- En el muro de block están entre los 0.726 y los 1.12 Pt.
- En el muro de ladrillo están entre los 2.45 y los 4.52 Pt.
- En el muro de adobe cem – cal están entre los 0.482 y los 1.06 Pt.
- En el muro de adobe cal están entre los 0.224 y los 0.802 Pt, con una variación del
34.6% la más importante de los 5 muros analizados.
- En el muro de adobe yeso están entre los 0.181 y los 0.475 Pt (Gráfica. 22).
12
De acuerdo con la metodología un cálculo de incertidumbre aceptable tiene que presentar un error estándar de la media inferior al 0.01
0.
0.5
1.
1.5
Eco
pu
nto
s
Muro de adobe cem – cal Muro de adobe cal Muro de adobe yeso
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 179
I Rango probable de impactos por 1 m2 de muro de block, ladrillo y adobe mecanizado
Gráfica 22. Cálculo de incertidumbre entre los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado
Analizando las barras de cada uno de los muros de la Gráfica 22 se puede ver que los
rangos de impacto entre el muro de block y de adobe cem – cal son muy parecidos. El
software Sima Pro, por último, permite comparar las ejecuciones de cálculo de dos
productos distintos y determinar cuantas de estas ejecuciones de cálculo de un producto
son mayores que las del otro, permitiendo determinar qué tan probable es que un
producto tenga mayores impactos que el otro.
Debido a las similitudes entre el muro de block y los muros de adobe mecanizado, se
realizaron tres comparaciones de 1000 ejecuciones cada una; la primera entre el muro de
block y el muro de adobe cem – cal, la segunda entre el muro de adobe cem – cal y el
0.
0.5
1.
1.5
2.
2.5
3.
3.5
4.
4.5
5.
Eco
pu
nto
s
Muro de ladrillo Muro de block Muro de adobe cem – cal
180 CAPÍTULO 8
muro de adobe cal y finalmente la tercera entre el muro de adobe cal y el muro de adobe
yeso. Los resultados están resumidos en el Cuadro 51.
Comparativas Probabilidad de impactos mayores que los del otro Error*
1. Muro de block 88.1% 0.0271 Muro de adobe cem – cal 11.9%
2. Muro de adobe cem – cal 95.1% 0.0197 Muro de adobe cal 4.9%
3. Muro de adobe cal 80.4% 0.0423 Muro de adobe yeso 19.6%
* Error estándar de la media
Cuadro 51. Comparación de probabilidad de impactos entre los m2 de muro de block y adobe mecanizado Las Gráficas 23, 24 y 25 muestran las probabilidades del Cuadro 51 desglosadas en cada
una de las categorías de impacto para cada una de las comparaciones de impacto entre el
muro de block y el muro de adobe cem – cal, el muro de adobe cem – cal y el muro de
adobe cal y entre el muro de adobe cal y el muro de adobe yeso respectivamente.
Gráfica 23. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de adobe cem – cal y muro de adobe cal
-100 -50 50 100 150
Carcinogens
Resp. organics
Resp. inorganics
Climate change
Radiation
Ozone layer
Ecotoxicity
Acidification/ Eutrophication
Land use
Minerals
Fossil fuels
Muro de block menor que Muro de adobe cem - cal
Muro de block mayor o igual que Muro de adobe cem - cal
EVALUACIÓN DE IMPACTOS 181
Los impactos causados por el muro de block son probablemente más elevados que los
ocasionados por el muro de adobe cem – cal en todas las categorías exceptuando el uso
de suelo y la carcinogénesis (Gráfica 23).
La probabilidad a que los impactos ocasionados por el muro de adobe cem – cal sean
mayores a los ocasionados por el muro adobe cal se refleja en todos las categorías de
impacto consideradas por el Ecoindicador (Gráfica 24). Solo en la categoría de uso de suelo
la posibilidad de que uno u otro muro presenten impactos mayores se reduce a un 54.6%
para el muro de adobe cem – cal.
Gráfica 24. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de adobe cem – cal y muro de adobe cal En la comparación llevada a cabo entre el muro de adobe cal y el muro de adobe yeso se
tiene una probabilidad mayor a que el primero impacte más al ambiente que el segundo
en casi todas las categorías. Solo en la categoría de efectos respiratorios inorgánicos, es
más probable que los impactos del muro de adobe yeso sean mayores a los del adobe cal
en un 64.5% (Gráfica 25).
-60 -40 -20 20 40 60 80 100 120
Carcinogens
Resp. organics
Resp. inorganics
Climate change
Radiation
Ozone layer
Ecotoxicity
Acidification/ Eutrophication
Land use
Minerals
Fossil fuels
Muro adobe cem - cal menor que Muro adobe cal
Muro adobe cem - cal mayor o igual que Muro adobe cal
182 CAPÍTULO 8
Gráfica 25. Comparación de probabilidad de impactos entre muro de cal y muro de adobe yeso
Al igual que los análisis anteriores, el índice de confiabilidad de estas comparaciones es del
95%, por lo que se puede asumir que el 95% de los impactos al entorno por parte del muro
de block son superiores a los ocasionados por el muro de adobe cem – cal en un 88.1% de
los casos, los daños al ambiente por este último son superiores a los causados por el muro
de adobe cal en el 95.1% y finalmente los impactos causados por el muro de adobe cal son
superiores a los ocasionados por el muro de adobe yeso en el 80.4% de los casos.
Los valores más elevados en impactos que pudieran ser alcanzados por el muro de block
no llegan ni a la mitad de los valores más bajos que pudiese alcanzar el muro de ladrillo,
por lo que los valores del muro de ladrillo superan cualquier incertidumbre al ser los más
dañinos al entorno.
“… a pesar de las incertidumbres absolutas para cada categoría de impacto sean altas o
muy altas, esa forma de comparar resultados en efecto lleva a conclusiones útiles.”13
13
Ídem. PRÉ CONSULTANTS p. 73
-100 -50 50 100 150
Carcinogens
Resp. organics
Resp. inorganics
Climate change
Radiation
Ozone layer
Ecotoxicity
Acidification/ Eutrophication
Land use
Minerals
Fossil fuels
Muro de adobe cal menor que Muro de adobe yeso
Muro de adobe cal mayor o igual que Muro de adobe yeso
INTERPRETACIÓN 183
IX. INTERPETACIÓN DEL CICLO DE VIDA DE LOS MUROS DE BLOCK, LADRILLO Y
ADOBE MECANIZADO
“… los resultados anteriores deben ser reunidos, estructurados y analizados. Aquí debe
confeccionarse una estructura de análisis de los resultados, con un análisis de sensibilidad
e incertidumbres, para que el conjunto de informaciones posibilite generar un informe con
las conclusiones y recomendaciones, que pueda dar respuesta, a las cuestiones que
anticipadamente fueron definidas en los objetivos y el alcance del estudio…”1
IDENTIFICACIÓN DE ASPECTOS SIGNIFICATIVOS
De acuerdo con la normativa del ACV, las fases iniciales de la interpretación; identificación
de aspectos significativos y evaluación se realizan de forma iterativa a lo largo de las
distintas fases del análisis. Lo que genera una visión general del proceso de investigación
que permite apreciar las limitaciones del estudio y aterrizar las conclusiones y
recomendaciones finales en juicios reales.
El ANEXO 17 muestra la evolución del análisis del ciclo de vida de 1 m2 de muro de block,
ladrillo y adobe mecanizado estructurado en base a una diferenciación entre los
componentes definidos en el objetivo y alcance del estudio y las distintas entradas, salidas
e impactos presentados por cada uno de ellos, resultando significativos los siguientes
aspectos:
1. Los impactos causados por la quema de 93.42 MJ de aserrín residual y 0.99 kg de
neumáticos usados necesarios para la elaboración de 52.29 piezas de ladrillo
macizo artesanal para 1 m2 muro de ladrillo que emiten al ambiente 10.24 kg de
CO2, 0.07 kg de CH4, 1.40 kg de N2O, 0.04 kg de COV’s y 0.01 kg de PST,
provocando alrededor del 53.44% de todos los daños calculados; 42.52% por
efectos respiratorios inorgánicos y 10.92% por la acidificación y eutrofización.
1 Ídem. CARDIM DE CARVALHO, Arnaldo Filho (2001) pp. 38-39
184 CAPÍTULO 9
2. Los impactos al ambiente por consumo de combustibles fósiles representan
alrededor del 26.24% de todos los daños al ambiente provocados por los 5 muros
analizados;
a. 6.12% del total de impactos es provocado por la utilización de 7.66 kg de
cemento necesarios para la elaboración de 11.61 piezas de block para 1 m2
de muro.
b. 4.98% de los daños provocados al ambiente son causados por el uso de
5.06 kg de cemento y 5.06 kg de cal utilizados en la elaboración de 24.05
piezas de adobe cem – cal para 1 m2 de muro de adobe cem – cal.
c. 6.21% es causado por el transporte de los distintos materiales necesarios
para la elaboración de los elementos base requeridos para los 5 m2 de
muro; solo el 1.79% es para el transporte de materiales para el adobe cem –
cal y 1.68% es para trasladar los materiales necesarios del block.
3. Los daños a la salud por efectos respiratorios inorgánicos sin considerar la
producción del ladrillo macizo artesanal representan alrededor del 10.81% del total
de impactos calculados por Ecoindicador 99 (H); 7.67% es causado por las entradas
de los distintos materiales necesarios para la elaboración de los elementos base de
los cinco muros distintos;
a. 1.87% por el empleo de 127.91 kg de arena y 7.66 kg de cemento para la
fabricación de las piezas necesarias para la construcción de 1 m2 de muro
de block.
b. 2.32% por el uso de 100.43 kg de tierras y 26.67 kg de yeso para la
elaboración de ladrillos para 1 m2 de muro y su recubrimiento.
c. 1.64% por el uso de 158.40 kg de tierra, 5.06 kg de cemento y 5.06 kg de
cal para los elementos base del muro de adobe cem – cal.
INTERPRETACIÓN 185
d. 0.82% por 159.09 kg de tierra y 10.15 kg de cal para las piezas necesarias
del muro de adobe cal.
e. 1.03% por el empleo de 156.64 kg de tierra y 10.00 kg de yeso para los
adobes yeso necesarios para cubrir 1 m2 de muro.
4. 3.82% del total de impactos registrados en el estudio es causado por la
contribución al cambio climático; 1.62% es provocado por el uso de cemento en los
blocks y en los adobes cem – cal los cuales generan 0.84% y 0.78% de los impactos
por esta categoría respectivamente, la producción de ladrillo contribuye al
calentamiento global en un 0.79% del total de impactos calculados.
5. Los daños al entorno por uso de suelo y exposición a agentes cancerígenos
representan un total del 1.82% y 1.53% de los valores de impacto respectivamente.
En su mayoría son ocasionado por el uso de tierras y pajas para las piezas y
recubrimientos de los muros de adobe y por la utilización de cemento en la
elaboración de blocks.
EVALUACIÓN
De acuerdo con los límites del sistema establecidos en el objetivo y alcance inicial los datos
obtenidos se encuentran completos (análisis de integridad). Los datos recopilados en el
inventario de ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe mecanizado provienen
de fuentes reales (visitas de campo), bibliográficas, mediagráficas y suposiciones.
Análisis de sensibilidad
Para el análisis de sensibilidad se compararon los resultados obtenidos mediante la
metodología del Ecoindicador 99 (H) con los resultados calculados por la metodología
IMPACT 2002 (ANEXO 18 y 19) llegando a las siguientes conclusiones;
1. Los efectos respiratorios inorgánicos causados por la quema de aserrín y
neumáticos usados para la producción del ladrillo artesanal necesario para 1 m2 de
186 CAPÍTULO 9
muro se mantienen como los impactos más elevados con un 58.08% del total de
impactos calculados; aumentando un 15.56% con respecto a la evaluación del
Ecoindicador.
2. El consumo de combustibles fósiles impacta un 17.66% menos según la
metodología IMPACT 2002 para la misma categoría, llegando a 8.58% del total de
daños al entorno calculados;
a. La utilización de cemento para la elaboración de blocks representa el 2.04%,
4.09% menos que los cálculos del Ecoindicador.
b. El uso de cal y el cemento para los adobes cem – cal impactan en un 1.69%,
3.29% menos que el mismo indicador en la metodología anterior.
c. El transporte de los distintos materiales necesarios para la elaboración de los
elementos base requeridos para los 5 m2 de muro impacta en el entorno
como consumo de combustibles fósiles en solo un 1.81% del total, 4.40%
menos que los impactos registrados en la primera evaluación.
3. Los efectos respiratorios inorgánicos sin considerar la producción del ladrillo macizo
artesanal son 0.44% más altos en la metodología IMPACT 2002 con 11.26% del
total de impactos calculados; las entradas de los materiales necesarios para la
elaboración de los elementos base de los cinco muros distintos impacta solo un
0.34% menos, siendo 7.34%.
El empleo de cemento y cal para los elementos base en la metodología de IMPACT
2002 eleva los impactos de los blocks, los adobes cem – cal y los adobes cal un
0.49%, 0.43% y 0.18% respectivamente más que los impactos de Ecoindicador 99,
en esta categoría, mientras que los ladrillos y el adobe yeso, al utilizar tierra
principalmente, reducen impactos un 1.12% y un 0.32% menos respectivamente.
INTERPRETACIÓN 187
4. La contribución al cambio climático es altamente valorada por la metodología
IMPACT 2002, los valores de esta categoría representan el 16.95% de todos los
impactos calculados;
a. El uso de 7.66 kg de cemento en la fabricación de blocks para 1 m2 de muro
representa el 3.81% del total, 2.97% más que los valores calculados por
Ecoindicador.
b. El cemento y la cal utilizadas en los adobes cem – cal representan 3.51% del
total, 2.74% más impactos que la evaluación anterior.
c. La producción de ladrillo para 1 m2 de muro representa el 3.32% del total
de daños al entorno calculados; 2.53% más que el cálculo del Ecoindicador
para la misma categoría en este proceso unitario.
d. El empleo de cal en los adobes cal equivale al 2.10% del total de impactos
en IMPACT 2002, mientras que en Ecoindicador no es siquiera considerado
debido a que sus valores no sobrepasan el 1%.
5. Las categoría de carcinogénesis se eleva un 0.19% del total de impactos calculados
llegando a 1.72% del total de impactos. En cambio el uso de suelo y ecotoxicidad
presentan variaciones importantes; mientras que los valores ocasionados por el uso
de suelo de acuerdo a la metodología IMPACT 2002 se reducen en 1.65% menos
(solo representan el 0.18% del total), la ecotoxicidad se eleva hasta alcanzar 1.07%
del total, esta categoría representa el 0.88% de acuerdo al Ecoindicador.
Análisis de coherencia
Los datos obtenidos para el inventario y los modelos y métodos utilizados en la evaluación,
en su mayoría, son coherentes comparándolos entre muros de block, ladrillo y adobe
mecanizado (ANEXO 20). Solo en ciertos aspectos, los datos presentan algunas
incoherencias a continuación expuestas;
188 CAPÍTULO 9
o Los datos referentes a los materiales y energía de los elementos base son
incoherentes con respecto a la tecnología que representan, esta incoherencia es
reflejo de la realidad de los productos analizados, ya que las tecnologías empleadas
para su producción varían de industriales a artesanales. Estos datos representan la
situación actual real en San Luis Potosí y en gran parte de México a pesar de la
variación en tecnología.
o La exactitud entre los datos de energía del block, del ladrillo y de los adobes
mecanizados varía de buena en los blocks, a regular en el resto de elementos base
debido a la falta de información existente, lo que obliga a utilizar suposiciones
basadas en la poca información recopilada. Se urge en la necesidad de
experimentación referente al consumo de energía y emisiones que pueden
generan los ladrillos artesanales y los adobes mecanizados para lograr
comparaciones más exactas.
o Los datos referentes a juntas y recubrimientos varían en cuanto a fuentes,
pudiendo ser reales o bibliográficas; y tiempo, algunos alcanzando hasta 37 años
de antigüedad. Los materiales y componentes convencionales utilizados para
juntas y recubrimientos en México no han cambiado a lo largo de las últimas
décadas, por lo que la incoherencia en antigüedad de esta información no
representan cambios sustanciales en la investigación.
Las fuentes son reales para las juntas y los recubrimientos de los muros de adobe
mecanizado debido a que la experimentación con estos materiales alternativos es
relativamente reciente. Para los principios del objetivo y alcance planteados son
aceptables, a pesar de la incoherencia en sus fuentes.
Los modelos utilizados para la evaluación de impactos son coherentes en toda la
investigación. Estos fueron representados principalmente por modelos existentes en Sima
Pro de Ecoinvent Data Base, las cuales son inventarios recopilados y aprobados en Europa.
INTERPRETACIÓN 189
Aun así, se adaptaron algunos de estos modelos (cemento y electricidad) a valores de
inventarios mexicanos con base en modelos Ecoinvent para lograr mayor
representatividad. Es necesario inspirar a investigaciones posteriores locales que permitan
acrecentar la representatividad de los datos empleados y con ello facilitar el análisis de los
problemas ambientales locales y el desarrollo de soluciones sustentables más reales a
nuestra geografía.
CONCLUSIONES, LIMITACIONES Y RECOMENDACIONES
La extracción, fabricación y construcción de 1 m2 de muro de ladrillo impacta al medio
ambiente casi 4 veces más que la extracción, fabricación y construcción de 1 m2 de muro
de block; casi 5 veces más que la extracción, fabricación y construcción de 1 m2 de muro
de adobe cem – cal; más de 7 veces lo que las mismas actividades impactarían para la
construcción de 1 m2 de muro de adobe cal y; casi 11 veces más que lo que las mismas
actividades impactarían para la construcción de 1 m2 de muro de adobe yeso, de acuerdo
a la metodología de Ecoindicador 99 (H).
Los impactos por la extracción, fabricación y construcción de un m2 de muro de ladrillo
según la metodología IMPACT 2002 se elevan hasta ser alrededor de 5, 6, 10 y 19 veces
mayores que lo que impactan las mismas actividades para la elaboración de 1 m2 de muro
de block, adobe cem – cal, adobe cal y adobe yeso respectivamente.
1. La producción de ladrillo (Fig. 86) presenta los mayores impactos registrados de la
investigación en la categoría de efectos respiratorios inorgánicos. Además de los
efectos descritos anteriormente en el capítulo III Evaluación de impactos, de
acuerdo con informes de la EPA la quema incontrolada de neumáticos a cielo
abierto libera una serie de gases peligrosos y metales pesados incluidos
hidrocarburos aromáticos polinucleares, dioxinas y furanos que son de los químicos
conocidos más tóxicos y los principales causantes del cáncer.
190 CAPÍTULO 9
Fig. 86 Horno en ladrillera artesanal
Si bien el uso de aceite quemado como combustible pudiera reducir estos efectos, las
emisiones ocasionadas por la quema de este tipo de líquidos presentan los mismos gases
peligrosos y metales pesados, por ende, las mismas consecuencias.
“Los bomberos y trabajadores que se desempeñan cercanos a un incendio grande de
llantas se deberían equipar con equipo de protección personal, tales como respiradores
especiales y protectores para la piel. La exposición sin protección al penacho (pluma) de
humos visibles se debería evitar.”2
En la producción de de blocks o cualquiera de los adobes mecanizados para la
construcción de muros se reducen considerablemente (en un 40 mil por ciento
aproximadamente) las posibilidades de contraer efectos respiratorios inorgánicos de
acuerdo al Ecoindicador.
2. Los daños al medio ambiente por consumo de combustibles fósiles representan de
los valores más altos en las dos evaluaciones, a pesar de que en la metodología
IMPACT 2002 sean 3 veces menores que en el Ecoindicador;
2 EPA (1997) Emisiones al Aire de la Combustión de Llantas Usadas, Office of Air Quality Planning and
Standards y Centro de Información sobre Contaminación de Aire (CICA) U.S. – México, Visita 09-11-12, <http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/tire_esp.pdf> pp. ix – x (Sumario ejecutivo)
INTERPRETACIÓN 191
En el municipio de San Luis Potosí de acuerdo a datos del Registro Único de Vivienda
(RUV3) del Instituto del Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT)
se han otorgado en lo que va del año 2012, hasta el mes de septiembre, alrededor de
2,098 segmentos distintos para adquisición de vivienda; desde popular hasta residencial.
Entendiéndose como vivienda popular aquella que presenta una naturaleza como
cualquier otro producto del mercado; planeado, construido y vendido por una empresa
determinada, esta representa alrededor del 58% de los créditos otorgados.
Actualmente en el mercado de la vivienda en México existe una oferta con una gran
cantidad de tamaños, precios y tipologías. De acuerdo con el INFONAVIT en su programa
de Vida Integral, una vivienda sustentable debe contar con buena ubicación, comodidad;
con una superficie no menor a 38 m2, ser moderna y estar en una comunidad solidaria y
responsable. Suponiendo que la vivienda popular contara como mínimo con103.85 m2 de
muro (Fig. 87);
- Los impactos al ambiente ocasionados por el consumo de combustibles fósiles en la
producción del cemento para los blocks por vivienda serían de 36.44 Pt de acuerdo
a la metodología de Ecoindicador 99 (H), que equivaldría a 1,313.70 MJ surplus de
acuerdo a la caracterización de la misma metodología (Gráficas 9 y 15).
- La utilización de adobe cem – cal en lugar de blocks en una vivienda con las
mismas características supone un ahorro de alrededor de 267.41 MJ surplus por
vivienda solo por la producción de cemento para estos elementos.
- Los adobes cal y adobes yeso representan todavía un ahorro mayor al consumo de
combustibles fósiles, debido al relativo bajo consumo de energía para la
producción de sus componentes. La utilización de estos materiales en la vivienda
3 El Registro Único de Vivienda pone a disposición estadísticas para poder analizar la evolución del registro de
la vivienda a nivel nacional, estatal y municipal a través de los últimos años. Mostrando detalles para diferentes clasificaciones de la vivienda por ejemplo: tipo, tamaño y segmento de vivienda. Así como facilitar el entendimiento de la situación de la oferta de vivienda desde un nivel nacional hasta municipal para los últimos 24 meses.
192 CAPÍTULO 9
prototipo representaría un ahorro de 729.86 y 1055.63 MJ surplus respectivamente
por vivienda.
Fig. 87 Planos de prototipo mínimo de vivienda popular
INTERPRETACIÓN 193
Suponiendo que las viviendas populares adquiridas mediante los 1,213 créditos otorgados
en 2012 hasta el mes de septiembre por el INFONAVIT en el municipio de San Luis Potosí
fuesen construidas con adobes mecanizados en lugar de blocks; se traduciría en un ahorro
como mínimo de 324, 368.33 MJ surplus con adobe cem – cal, de 885,320.18 MJ surplus
con adobe cal y de 1, 280,479.19 MJ surplus con adobe yeso.
De acuerdo con datos de la Secretaría de Energía (SENER) un barril de petróleo crudo
promedio genera 6,382 MJ. El ahorro que representa la utilización de adobes mecanizados
en lugar de blocks en 1,213 viviendas de 103.85 m2 de muro cada una se podría traducir
en 50.82 barriles de petróleo crudo si las viviendas se construyeran con adobe cem – cal,
138.72 barriles si se construyeran con adobes cal y 200.64 barriles si se construyeran con
adobe yeso (Fig. 88).
Fig. 88 Vivienda experimental de adobe mecanizado en la UAT, Tampico
Traduciendo los valores anteriores a los 24,579 créditos otorgados por el INFONAVIT en
2012 para vivienda popular en el Estado de San Luis Potosí, se puede suponer un ahorro
mínimo de hasta 4,065.55 barriles de petróleo crudo al año y el equivalente al 0.7% de la
producción total de petróleo nacional en 2011; 25,871.87 barriles al año si se consideran
los 156,413 créditos otorgados a nivel nacional en 2012 solo para la vivienda popular.
194 CAPÍTULO 9
- El transporte de los distintos materiales utilizados para la elaboración de los
elementos base considerados en la investigación supone alrededor de 9.91 MJ
surplus por los 5 m2 de muro de acuerdo con el Ecoindicador.
Simplemente cambiar el cemento utilizado en el block semi – industrial por el
cemento utilizado en el block industrial supone una reducción de alrededor de
0.51 MJ surplus por m2 de muro de block, que traducido al prototipo de vivienda
popular equivale a un ahorro de 53.11 MJ surplus por vivienda.
El uso de adobe cal o adobe yeso en muros en lugar de block o de adobe cem – cal
supone un ahorro en transporte de materiales para los elementos base de
alrededor de 0.88 MJ surplus por m2 de muro; 91.28 MJ surplus por vivienda.
Adoptando distancias similares a las
utilizadas en el transporte de materiales
para la elaboración de ladrillo, en donde
no se superan los 25 km entre centro de
extracción y producción, se pueden
reducir los impactos hasta en un 76.02%,
lo equivalente a 0.56 MJ surplus por m2; a
diferencia de los 2.34 MJ surplus que
consumen los otros 4 muros en promedio
cada uno por transporte de materia
prima.
El uso de técnicas que permitan el
almacenamiento de agua de lluvia son
alternativas posibles para lograr
reducciones en transporte (Fig. 89).
Fig. 89 Canaleta para recolección de agua de lluvia en Blockera semi – industrial
INTERPRETACIÓN 195
3. Los efectos respiratorios inorgánicos ocasionados por el empleo de cemento, cal,
yeso y tierras para la elaboración de los distintos elementos base analizados, sin
tomar en cuenta los ocasionados por la producción de ladrillo, representan el
7.67% del total de impactos calculados por el Ecoindicador y el 7.34% del total de
impactos calculados por IMPACT 2002. Esto se traduce en 20.37 g de PM 2.5
equivalentes en los 5 m2 de muro analizados; en promedio 4.07 g por m2 de muro
de acuerdo a IMPACT 2002.
El problema con las PM se debe a su tamaño; las partículas menores a los 10 µm
(PM10) logran traspasar la barrera mucosa del sistema respiratorio humano
induciendo procesos de tipo asmático o agravando el asma bronquial preexistente
en algunas personas. Las menores a los 2.5 µm (PM 2.5) pueden permanecer en
sitos profundos del aparato traqueobronquial y provocar enfermedades agudas
como la bronquitis, alveolitis, neumonitis y hasta una insuficiencia respiratoria.
Las personas que trabajan en los sitios de producción de los cinco elementos base
analizados y en la construcción deben contar con tapabocas efectivos que
permitan el bloqueo de las partículas, estos denominados tapabocas N95 (Fig. 90),
los tapabocas convencionales de
tela no logran frenar el paso de las
partículas generadas en estos
centros, de acuerdo a información
de Greenpeace. Los centros de
producción deben de estar
alejados de zonas habitacionales,
escolares y públicas y así evitar
posibles daños a terceros. Fig. 90 Elementos protectores en Blockera semi – industrial
196 CAPÍTULO 9
4. “… el bióxido de carbono (CO2), se ha caracterizado como el principal responsable
de la intensificación del efecto invernadero y del calentamiento global, hasta en un
70% del total a nivel mundial.”4
La contribución al cambio climático representa el 16.95% de todos los impactos
calculados por la metodología IMPACT 2002, diferente al Ecoindicador donde
representa un poco menos de la quinta parte de este porcentaje (3.82%), aún así
los materiales de los elementos base principalmente, contribuyen
considerablemente a esta categoría.
1 m2 de muro de block emite 16.23 kg de CO2 equivalente al ambiente de acuerdo
con el cálculo de IMPACT 2012. Suponiendo la construcción de 1,213 viviendas en
segmento popular de 103.85 m2 de muros cada una, en lo que va del 2012 hasta el
mes de septiembre se han emitido 2,044.76 ton de CO2 equivalente solo en el
municipio de San Luis Potosí.
La implementación de muros de adobe cem – cal evitaría la emisión de 404.37 kg
de CO2 equivalentes, la de muros de adobe cal evitaría la emisión de 998.71 kg de
CO2 equivalentes y la implementación de muros de adobe yeso evitaría la emisión
de 1,763.21 kg de CO2 equivalentes a la atmósfera solo tomando en cuenta la
vivienda popular en el municipio de San Luis Potosí.
“Se estima que en 2002 México generó el equivalente a 643,183 millones de
toneladas de CO2 equivalente, volumen que lo sitúa dentro de los 15 principales
países emisores, con una contribución de alrededor de 1.5% de las emisiones
globales.”5
4 Ídem. GARCÍA CHÁVEZ, José Roberto (Compilador) (2000) p. 32
consume energía para su producción aparte de los materiales que pueden ser extraídos de
bancos relativamente cercanos. La implementación de adobes puede también ser un
cambio positivo para las condiciones de trabajo de muchas personas que actualmente
trabajan en ladrilleras artesanales, sin embargo será necesario comprobarlo con estudios
específicos futuros.
Fig. 92 Ladrillera artesanal en Villa de Reyes
CONCLUSIONES DE INVESTIGACIÓN
En los cerramientos utilizados en la industria de la construcción actual en México existe un
enorme potencial para el ahorro de energía y la reducción de impactos al ambiente,
debido a la gran cantidad de funciones que cumple el muro como tal; no solo separa
espacios interiores (función de la actual investigación), el muro presenta comportamientos
físicos, mecánicos, espaciales y está directamente relacionado con los refuerzos
estructurales, la cimentación y las instalaciones, que son fundamentales en la identidad
propia de un cerramiento.
CONCLUSIONES FINALES 203
La elaboración del cemento y la producción incontrolada de ladrillo son los impactos más
dañinos y peligrosos evaluados, que pueden afectar en diferente medida la salud humana,
el ecosistema y los recursos naturales. La tierra puede llegar a impactar significativamente
el uso de suelo, mas al ser un material 100% natural, al terminar de usarse siempre puede
volver a su lugar de origen prácticamente con las mismas características con las que fue
extraído.
Ambientalmente los materiales de adobe
mecanizado son soluciones viables en la
construcción de muros en sustitución del
block, ladrillo, morteros y yeso, que han
sido componentes únicos en los muros de
México en las últimas décadas.
Identificar los suelos idóneos para el uso de
tierra como elemento constructivo
mediante una visión a largo plazo que
permita determinar la posible evolución
sustentable de estos puntos de extracción y
el futuro regreso de las tierras a su lugar de
origen, son los retos por plantear a
continuación; así como continuar
estudiando el comportamiento de la
resistencia, durabilidad y aislamiento
térmico de estos nuevos componentes
alternativos (Fig. 93).
Fig. 93 Cúpula experimental de adobe mecanizado en la UAT, Tampico
204 CONCLUSIONES FINALES
Esta investigación tiene como objetivo final el ser un ejemplo acertado que logre inspirar a
futuras generaciones de estudiantes y profesionistas a nuevas investigaciones en el campo
de la sustentabilidad y en el comportamiento de todo lo que nos rodea, cualquier cosa, por
medio de la metodología del Análisis del ciclo de vida, ya que conociendo cada vez más las
relaciones que existen en nuestro mundo, podremos llegar a soluciones cada vez más
efectivas a la problemática actual en general, cualquiera que sea.
Es entendible que generaciones anteriores a la nuestra aún encuentre problemas para
aplicar soluciones de arquitectura sustentable, los que hemos crecido educados con ella
tenemos una enorme responsabilidad, ignorarlo equivaldría a negarnos a nosotros
mismos.
BIBLIOGRAFÍA 205
BIBLIOGRAFÍA
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AA: Auditoria Ambiental ACV: Análisis de ciclo de vida EPA: Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos GEI: Gases de efecto invernadero ICV: Inventario de ciclo de vida INFONAVIT: Instituto del Fondo Nacional de Vivienda para los Trabajadores IPCC: Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ISO: Organización Internacional de Estandarización MRI: Midwest Research Institute Code of Practice for Life Cycle Assessment ONU: Organización de las Naciones Unidas SEGAM: Secretaría de Ecología y Gestión Ambiental del Gobierno del Estado de San Luis Potosí SEMARNAT: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales SETAC: Sociedad de Toxicología y Química Ambiental SGA: Sistema de Gestión Ambiental
- Análisis del ciclo de vida (ACV): Recopilación y evaluación de las entradas, resultados y los impactos ambientales potenciales de un sistema del producto durante su ciclo de vida.
- Análisis del inventario del ciclo de vida (ICV): Fase de un ACV que implica la recopilación y la cuantificación de entradas y resultados de un sistema del producto.
- Asignación: Distribución de los flujos de entrada o de salida de un proceso o un sistema del producto entre el sistema del producto bajo estudio y uno o más sistemas del producto diferentes.
- Aspecto ambiental: Elemento de actividades, productos o servicios de una organización que puede interactuar con el medio ambiente.
- Calidad de los datos:
214 ACRÓNIMOS Y GLOSARIO
Características de los datos que se relaciona con su capacidad para satisfacer los requisitos establecidos.
- Carga ambiental: Se refiere a todas las emisiones a la atmósfera, a las aguas en contacto con el ciclo de vida del producto. Los efectos se reflejan vía una serie de fenómenos.
- Carta bioclimática: Consiste en un diagrama de condiciones básicas donde el eje de las abscisas representa la humedad relativa y el de las coordenadas la temperatura. Dentro del diagrama se localiza una zona denominada de confort en la que los valores de temperatura-humedad infieren al cuerpo humano una sensación térmica agradable.
- Categoría de impacto:
Clase que representa asuntos ambientales de interés a la cual se pueden asignar los resultados del inventario del ciclo de vida.
- Ciclo de vida: Etapas consecutivas e interrelacionadas de un sistema de producto, desde la adquisición de la materia prima o de su generación a partir de recursos naturales hasta su disposición final.
- Cochura: f. cocción: acción y efecto de cocer o cocerse.
- Confort: Se entiende por grado de confort en un espacio construido a la convergencia entre tres energías; lumínica, acústica y térmica, y las tres escalas que constituyen el llamado proceso perceptivo humano; percepción física, percepción fisiológica y percepción psicológica.
- Coproducto: Cualquier producto de entre dos o más productos provenientes del mismo proceso unitario o sistema del producto.
- Criterios de corte: Especificación de la cantidad de flujo de materia o de energía o del nivel de importancia ambiental asociado a los procesos unitarios o al sistema del producto para su exclusión del estudio.
- Ecodiseño: La incorporación sistemática de aspectos medioambientales en el diseño de los productos, a objeto de reducir su eventual impacto negativo en el medio ambiente a lo largo de todo su ciclo de vida.
- Ecoetiquetado: Las etiquetas ecológicas son sistemas voluntarios de calificación ambiental que identifican y certifican de forma oficial que ciertos servicios o productos dentro de una categoría determinada tienen un menos impacto sobre el medio ambiente. El ecotetiquetado intenta premiar con un liderazgo ambiental aquellos productos que no contaminen.
ACRÓNIMOS Y GLOSARIO 215
- Entrada auxiliar:
Materia que entra y se utiliza en el proceso unitario de obtención del producto, pero que no constituye una parte del producto.
- Entrada: Flujo de producto, de materia o de energía que entra en un proceso unitario.
- Evaluación del impacto del ciclo de vida (EICV): Fase del ACV que tiene el objetivo de evaluar la magnitud y cuan significativos son los impactos ambientales de un sistema del producto a lo largo de todo su ciclo de vida.
- Factor de caracterización: Factor que surge de un modelo de caracterización, que se aplica para convertir el resultado del análisis de inventario del ciclo de vida asignado a la unidad común del indicador de categoría.
- Flujo de energía: Entrada o salida de un proceso unitario o un sistema del producto, expresada en unidades de energía.
- Flujo de referencia: Medida de las salidas de los procesos, en un sistema del producto determinado, requerida para cumplir la función expresada mediante la unidad funcional.
- Flujo elemental: Materia o energía que entra al sistema bajo estudio, que ha sido extraído del medio ambiente sin una transformación previa por el ser humano, o materia o energía que sale del sistema bajo estudio, que es liberado al medio ambiente sin una transformación posterior por el ser humano.
- Flujo intermedio: Flujo del producto, de materia o de energía que entra en un proceso unitario.
- Impostas: Hilada de sillares algo voladiza, a veces con moldura, sobre la cual va sentado un arco.
- Indicador de categoría de impacto: Representación cuantificable de una categoría de impacto.
- Interpretación del ciclo de vida: Fase del análisis de ciclo de vida dirigida a conocer y evaluar la magnitud y cuán significativos son los impactos ambientales potenciales de un sistema del producto a través de todo el ciclo de vida del producto.
- Limites del sistema: Conjunto de criterios que limitan los procesos unitarios que formarán parte de un sistema de producto.
216 ACRÓNIMOS Y GLOSARIO
- Materia prima:
Materia primaria o secundaria que se utiliza para elaborar un producto. En esta investigación se utiliza la denominación material (es).
- Paralelepípedo: Sólido limitado por seis paralelogramos, cuyas caras opuestas son iguales y paralelas.
- Proceso: Conjunto de actividades mutuamente relacionadas o que interactúan, las cuales transforman elementos de entrada en resultados.
- Producto intermedio: Salida de un proceso unitario que es entrada de otros procesos unitarios que requiere una transformación adicional dentro del sistema.
- Producto: Cualquier bien o servicio.
- Recurso natural: Es aquel elemento o bien de la naturaleza que la sociedad, con su tecnología, es capaz de transformar para su propio beneficio.
- Residuo: Cualquier sustancia u objeto del cual su poseedor se desprende o tenga obligación de desprenderse en virtud de las disposiciones en vigor.
- Salida: Flujo del producto, de materia o de energía que sale de un proceso unitario.
- Sistema del producto: Conjunto de procesos unitarios que sirven de modelo para el ACV de un producto.
- Taladros: Perforaciones paralelas con el fin de aligerarlos y trabajarlos con el mortero de las hiladas.
- Unidad funcional: Unidad de referencia de un sistema de producto.
ANEXOS 217
ANEXOS
1. Ejemplo de función, unidad funcional y flujo de referencia
Se necesita un producto para beber 200 ml. De café o agua, tres veces al día, durante un año. Productos a evaluar:
- Vaso encerado desechable con capacidad de 200 ml., vida útil 1 vez. (a) - Taza de cerámica con capacidad de 200 ml., vida útil; 1 095 veces (b)
o Función:
Contener bebidas frías y calientes Ser usada para beber Contener 200 ml.
o Unidad funcional:
Contener 200 ml. De bebidas frías o calientes para beber, tres veces al día, durante un año.
o Flujo de referencia: ¿Cuánto necesito cada producto para cubrir la unidad funcional?
- (3 veces al día x 365 días) / 1 = 1 095 productos (a) - (3 veces al día x 365 días) / 1 095 = 1 solo producto (b)
218 ANEXOS
2. Lista de materiales para la construcción considerados por el XV Censo Industrial, INEGI 1999 (materiales y componentes convencionales)
Tipo de material Material Tipo de material Material
Minerales no metálicos
Arena
Productos a base de concreto
Blocks Grava Celosías Tezontle Adoquines Tepetate Mosaicos Piedra Tubos Bentonita Postes Polvo de piedra Adocreto
Artículos a base de arcillas
Ladrillos
Cemento y concreto
Concreto premezclado Tabique rojo recocido Cemento gris tipo I y II Tejas Cemento gris tipo III y IV Baldosas Cementos especiales Loseta esmaltada Cemento blanco Loseta cerámica
Otros aglutinantes
Cal Azulejos Yeso Zoclos Mortero Otros Pegazulejo
Artículos a base de minerales no metálicos
Plafones y paneles Otros Laminados de mármol
Partes estructurales de concreto
Trabes y vigas Otros Tabiques y tabicones
Triplay
De maderas comerciales Planchas y placas De maderas preciosas Losetas Chapas y contrachapas Bovedilla Tableros
Partes no estructurales de concreto
Tanques Otros Fregaderos
Madera para estructuras
Vigas Tinacos Postes Lavaderos Otros Bancas
Puertas de madera Comercial Macetas y/o macetones Preciosa Bebederos Con aglomerados
Pinturas y similares
Pinturas vinílicas
Productos de madera para acabados
Lambrín Pintura de esmalte Duelas Pintura anticorrosiva Parquets y similares Lacas y barnices Canceles y mamparas Impermeabilizantes Marcos y molduras Solventes
Otros productos de madera
Closets Otras Ventanas
Productos de plástico
Conduit de PVC Escaleras Linóleos Entrepaños Losetas Pasamanos Láminas
Productos metálicos
Estructuras metálicas Placas y perfiles Puertas y ventanas Tubos Escaleras Otros Tanques almacenamiento
13.40 MJ 0.001 ton http://onsager.unex.es/Apuntes/Termo/Tablas-Tema-3.pdf52.29 piezas 87.58 MJ
4.00 m3 24000.00 piezas Ladrillera artesanal 3.00 ton 4.000 m3 Ladrillera artesanal 52.29 piezas 6.54 kg 6.54 kg
Aceite quemado 1400.00 lts 16500.00 piezas SEGAM 0.90 kg 1.00 lt Cap. 3. Características de los aceites usados, Transformación de los aceites usados para su utilización como energéticos en el porceso de combustión, Unidad de Planeación Minero Energética, Ministerio de Minas y Energía, Gobierno de Colombia.
38.22 MJ 1.00 kg Cap. 3. Características de los aceites usados, Transformación de los aceites usados para su utilización como energéticos en el porceso de combustión, Unidad de Planeación Minero Energética, Ministerio de Minas y Energía, Gobierno de Colombia.52.29 piezas 153.35 MJ
1400.00 lts 16500.00 piezas SEGAM 0.90 kg 1.00 lt Cap. 3. Características de los aceites usados, Transformación de los aceites usados para su utilización como energéticos en el porceso de combustión, Unidad de Planeación Minero Energética, Ministerio de Minas y Energía, Gobierno de Colombia.52.29 piezas 3.99 kg 3.99 kg
Aserrín 2.00 ton 15000.00 piezas Ladrillera artesanal 13.40 MJ 0.001 ton http://onsager.unex.es/Apuntes/Termo/Tablas-Tema-3.pdf52.29 piezas 93.42 MJ 93.42 MJ
2.00 ton 15000.00 piezas Ladrillera artesanal 1000.00 kg 1.00 ton SI* 52.29 piezas 6.97 kg 6.97 kg
Llantas 30.00 piezas de llanta 15000.00 piezas Ladrillera artesanal 9.50 kg 1.00 pieza de llanta <http://www.residuossolidos.df.gob.mx/work/sites/tdf_rs/resources/LocalContent/54/2/LLANTAS_USADAS_DIAG.pdf>52.29 piezas 0.99 kg 0.99 kg
Ttoal de gases 100.00 % 240.93 MJ Dato estimado (total de energía Producción 1)63.65 % 153.35 MJ Dato estimado*
36.35 % 87.58 MJ Dato estimado**
CO2 combustóleo 376.12 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 25.16 kg
CO2 madera 291.85 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 11.15 kg
CH4 combustóleo 0.13 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 0.00870 kg
CH4 madera 0.92 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 0.03515 kg
PST*** 0.356 kg 1.00 hora de quema SEGAM 21.00 horas de quema 16500.00 piezas SEGAM 52.29 piezas 0.02369 kg 0.02369 kg
CO2 combustóleo 76.59 ton 1000000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>153.35 MJ 52.29 piezas Dato estimado* 52.29 piezas 11.75 kg
CO2 madera 109.63 ton 1000000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>87.58 MJ 52.29 piezas Dato estimado** 52.29 piezas 9.60 kg
CH4 combustóleo 10.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>153.35 MJ 52.29 piezas Dato estimado* 52.29 piezas 1.53 kg
CH4 madera 100.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>87.58 MJ 52.29 piezas Dato estimado** 52.29 piezas 8.76 kg
N2O combustóleo 2.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>153.35 MJ 52.29 piezas Dato estimado* 52.29 piezas 0.31 kg
N2O madera 15.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>87.58 MJ 52.29 piezas Dato estimado** 52.29 piezas 1.31 kg
Ttoal de gases 100.00 % 129.41 MJ Dato estimado (total de energía Producción 1)72.19 % 93.42 MJ Dato estimado**
27.81 % 35.99 MJ Dato estimado****
CO2 madera 291.85 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 22.14 kg 22.14 kg
CH4 madera 0.92 kg 1.00 ton ladrillo cocido INE 2009 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>0.00201 ton ladrillo cocido 1.00 pieza Fig. 1 52.29 piezas 0.06980 kg 0.06980 kg
CO2 madera 109.63 ton 1000000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>93.42 MJ 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 10.24 kg 10.24 kg
CH4 madera 100.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>93.42 MJ 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 9.34 kg 9.34 kg
N2O madera 15.00 kg 1000.00 MJ IPCC 2006 <http://www.redladrilleras.net/documentos_galeria/Informe%20GEI%20Ladrilleras%20El%20Refugio%20No%20%20PO%2032436.pdf>93.42 MJ 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 1.40 kg 1.40 kg
CO llantas 648.00 kg 1.00 quema SEMARNAT Coahuila 1.00 quema 16500.00 piezas SEGAM 52.29 piezas 0.57 kg 0.57 kg
SO2 llantas 39.00 kg 1.00 quema SEMARNAT Coahuila 1.00 quema 16500.00 piezas SEGAM 52.29 piezas 0.03437 kg 0.03437 kg
NOx llantas 54.00 kg 1.00 quema SEMARNAT Coahuila 1.00 quema 16500.00 piezas SEGAM 52.29 piezas 0.04759 kg 0.04759 kg
PST llantas 54.00 kg 1.00 quema SEMARNAT Coahuila 1.00 quema 16500.00 piezas SEGAM 52.29 piezas 0.04759 kg 0.04759 kg
COV's llantas 0.01307 kg 1.00 kg de llanta EPA 0.99 kg de llanta 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 0.01298 kg 0.01298 kg
COSV's llantas 0.03169 kg 1.00 kg de llanta EPA 0.99 kg de llanta 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 0.03148 kg 0.03148 kg
PST llantas 0.01489 kg 1.00 kg de llanta EPA 0.99 kg de llanta 52.29 piezas Dato estimado 52.29 piezas 0.01479 kg 0.01479 kg
* MJ de aceite quemado
** MJ de aserrín
*** Partículas sólidas totales
**** MJ de llantas
227
Inventario final
Datos Iniciales Relación Fórmulas de balance Flujo de referencia Datos de InventarioE
mis
ion
es
al a
ire
(p
rod
ucc
ión
1)
Em
isio
ne
s al a
ire
(p
rod
ucc
ión
2)
Recopilación de datos Balance de materia y energía Inventario por Unidad Funcional
kg
1.62 kg
36.31 kg
0.04384
21.35 kg
10.29 kg
9. Inventario de elementos base del muro de adobe mecanizado
* Tarifa ordinaria para servicio general en media tensión, con demanda menor a 100 kW (O-M), Región Norte, 2010 -2011, CFE <http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/tarifas_negocio.asp?Tarifa=OM&Anio=2011&mes=11>
Fig. 97 Producción de adobe mecanizado en la Facultad del Hábitat, UASLP Fig. 98 Pruebas de laboratorio realizadas en la Facultad del Hábitat, UASLP
229
Inventario final
Datos Iniciales Relación Fórmulas de balance Flujo de referencia Datos de InventarioE
ne
rgía
Mate
riale
s
Recopilación de datos Balance de materia y energía Inventario por Unidad Funcional
10. Inventario de juntas y recubrimientos del muro de block
- Aserrín (P1) 12.50 Radio general de ciudad Camión 8 ton 0.08 Transport, lorry 3.5-16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Aceite quemado 12.50 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.05 Transport, van <3.5t/RER U >> Road >> Transporte
- Aserrín (P2) 12.50 Radio general de ciudad Camión 8 ton 0.09 Transport, lorry 3.5-16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Llantas 12.50 Radio general de ciudad Van 3 ton 0.01 Transport, van <3.5t/RER U >> Road >> Transporte
- Ladrillos 12.50 Radio general de ciudad Camión 20 ton 1.31 Transport, lorry >16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
235
Inventario de juntas de muro de ladrillo
MURO Ladrillo Juntas-MP y T >> Construction >> Material
Materiales Unidad Cantidad Modelo >> Localización
- Arena kg 75.17 Sand, at mine/CH U >> Minerals >> Material
- Cal kg 7.14 Limestone, milled, packed, at plant/CH U >> Minerals >> Material
- Agua lts 10.48 Tap water, at user/RER U >>Drinking water >> Water >> Material
Transporte km Procedencia Transporte tkm Modelo >> Localización
- Arena 25.00 Radio general de ciudad Camión 14 m3 1.88 Transport, lorry >16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Cal 25.00 Radio general de ciudad Camión 30 ton 0.18 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
Inventario de recubrimiento de muro de ladrillo
MURO Ladrillo Recubrimiento-MP y T >> Construction >> Material
Materiales Unidad Cantidad
- Yeso kg 26.67 Gypsum, mineral, at mine/CH U >> Minerals >> Material
- Agua lts 38.00 Tap water, at user/RER U >>Drinking water >> Water >> Material
Transporte km Procedencia Transporte tkm
- Yeso 12.50 Radio general de ciudad Camión 30 ton 0.33 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
237
15. Modelos SimaPro para muros de adobe mecanizado
Inventario de elementos base de muros de adobe mecanizado
MURO AM UASLP B, C y D MB-MP >> Construction >> Material
Materiales Unidad Adobe cem - cal Adobe cal Adobe yeso Modelo >> Localización
- Tierra kg 158.40 159.09 156.64 Clay, at mine/CH U >> Minerals >> Material
- Cemento kg 5.06 0.00 0.00 Portland cement, MEX >> Binders >> Construction >> Material
- Cal kg 5.06 10.15 0.00 Limestone, milled, packed, at plant/CH U >> Minerals >> Material
- Yeso kg 0.00 0.00 10.00 Gypsum, mineral, at mine/CH U >> Minerals >> Material
- Agua lts 26.96 27.08 26.66 Tap water, at user/RER U >>Drinking water >> Water >> Material
MURO AM UASLP B, C y D MB-P >> Construction >> Material
Energía Unidad Adobe cem - cal Adobe cal Adobe yeso Modelo >> Localización
- Electricidad kWh 0.63883 0.66556 0.65088 Electricity, medium voltage, production MX, at grid/MX U >> Medium voltage >> Electricity country mix >> Energía
MURO AM UASLP B MB-T >> Construction >> Material
Transporte km Procedencia Transporte tkm Modelo >> Localización
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.46 Transport, lorry >16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Cemento 96.75 Cerritos, S.L.P. Camión 30 ton 0.49 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Cal 45.80 Calera Camión 30 ton 0.23 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Agua 0.00 Red municipal 0.00
- Adobes cem - cal 12.50 Radio general de ciudad Camión 10 ton 2.11 Transport, lorry 3.5-16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
MURO AM UASLP C MB-T >> Construction >> Material
Transporte km Procedencia Transporte tkm Modelo >> Localización
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.47 Transport, lorry >16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Cal 45.80 Calera Camión 30 ton 0.47 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Agua 0.00 Red municipal
- Adobes cal 12.50 Radio general de ciudad Camión 10 ton 2.12 Transport, lorry 3.5-16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
MURO AM UASLP D MB-T >> Construction >> Material
Transporte km Procedencia Transporte tkm Modelo >> Localización
- Tierra 15.55 Banco cercano Camión 14 m3 2.44 Transport, lorry >16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
- Yeso 12.50 Radio general de ciudad Camión 30 ton 0.12 Transport, lorry >28t, fleet average/CH U >> Road >> Transporte
- Agua 0.00 Red municipal
- Adobes cemento 12.50 Radio general de ciudad Camión 10 ton 2.08 Transport, lorry 3.5-16t, fleet average/RER U >> Road >> Transporte
239
Inventario de juntas de muros de adobe mecanizado
MURO AM UASLP B, C y D Juntas-MP >> Construction >> Material
Materiales Unidad Adobe cem - cal Adobe cal Adobe cemento Modelo >> Localización
- Arcilla kg 15.37 15.76 15.55 Clay, at mine/CH U >> Minerals >> Material
- Agua lts 4.61 4.73 4.67 Tap water, at user/RER U >>Drinking water >> Water >> Material
MURO AM UASLP B, C y D Juntas-T >> Construction >> Material
Transporte cem - cal km Procedencia Transporte tkm Modelo >> Localización
Mortero cem - arena 1:5 11.05 kg 1% 1.68 kg 12% 1.40 lts 1% 0.30 tkm 1%
Mortero cal - arena 1:5 32.72 kg 3% 3.49 kg 14% 5.12 lts 2% 1.01 tkm 3%
Muro de ladrillo 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 lts 34% 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100% 4.25 tkm 13%
Ladrillos 100.43 kg 11% 26.14 lts 12% 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100% 1.86 tkm 6%
Morter cal - arena 1:5 75.17 kg 8% 7.14 kg 28% 10.48 lts 5% 2.06 tkm 6%
Yeso 26.67 kg 73% 38.00 lts 17% 0.33 tkm 1%
Muro de adobe cem - cal 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 lts 17% 0.64 kWh 23% 6.25 tkm 19%
Adobes cem - cal 158.40 kg 17% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 26.96 lts 12% 0.64 kWh 23% 5.29 tkm 16%
Arcilla/agua 15.37 kg 2% 4.61 lts 2% 0.38 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Muro de adobe cal 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 lts 18% 0.67 kWh 24% 6.02 tkm 19%
Adobes cal 159.09 kg 17% 10.15 kg 39% 27.08 lts 12% 0.67 kWh 24% 5.05 tkm 16%
Arcilla/agua 15.76 kg 2% 4.73 lts 2% 0.39 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Muro de adobe yeso 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 lts 17% 0.65 kWh 24% 5.61 tkm 17%
Adobes yeso 156.64 kg 17% 10.00 kg 27% 26.66 lts 12% 0.65 kWh 24% 4.64 tkm 14%
Arcilla/agua 15.55 kg 2% 4.67 lts 2% 0.39 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Entradas
MUROS 935.21 kg 100% 14.40 kg 100% 25.84 kg 100% 36.66 kg 100% 1.80 kg 100% 220.10 kg 100% 2.76 kg 100% 0.27 kg 100% 1.24 kg 100% 93.42 kg 100% 0.99 kg 100% 32.09 tkm 100%
Muro de block 171.68 kg 18% 9.35 kg 65% 3.49 kg 14% 30.63 kg 14% 0.81 kg 29% 0.27 kg 100% 1.24 kg 100% 9.96 tkm 31%
Materiales 171.68 kg 18% 9.35 kg 65% 3.49 kg 14% 30.63 lts 14%
Energía 0.81 kWh 29% 0.27 MJ 100% 1.24 MJ 100%
Transporte 9.96 tkm 31%
Muro de ladrillo 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 kg 34% 93.42 kg 100% 0.99 kg 100% 4.25 tkm 13%
Materiales 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 lts 34%
Energía 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100%
Transporte 4.25 tkm 13%
Muro de adobe cem - cal 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 kg 17% 0.64 kg 23% 6.25 tkm 19%
Materiales 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 lts 17%
Energía 0.64 kWh 23%
Transporte 6.25 tkm 19%
Muro de adobe cal 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 kg 18% 0.67 kg 24% 6.02 tkm 19%
Materiales 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 lts 18%
Energía 0.67 kWh 24%
Transporte 6.02 tkm 19%
Muro de adobe yeso 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 kg 17% 0.65 kg 24% 5.61 tkm 17%
Materiales 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 lts 17%
Energía 0.65 kWh 24%
Transporte 5.61 tkm 17%
* Porcentaje más alto
Entradas de transporte
Electricidad Diesel Gas natural Aserrín Neumáticos usados TransporteCemento Cal Yeso Paja Agua
Entradas de materiales Entradas de energía
17. Identificación de aspectos significativos según Ecoindicador 99 (H) PARTE 2
Daños a la capa de ozno Ecotoxicidad Acidificación/EutrofizaciónRespiración orgánicos
Evaluación de impactos
Carcinogénesis Uso de suelo Consumo de minerales C. de combustibles fósiles Todas las categoríasRespiración inorgánicos Cambio climático Radiación
ANEXOS 255
18. Análisis de sensibilidad El método de cálculo de IMPACT World + fue desarrollado en respuesta a la necesidad de tener evaluaciones de impacto regionalizadas que abracaran el mundo entero. Fue desarrollado por diversas instituciones, Universidades y consultorías ACV a lo largo del mundo. Se desarrollan modelos de caracterización de categorías de impacto locales y regionales, basados en una escala espacial apropiada. Las categorías de impacto consideradas y su equivalencia con las manejadas por Ecoindicador 99 se pueden ver en el Cuadro 52.
IMPACT 2002 Ecoindicador 99
- Carcinogénesis - Carcinogénesis
- No – carcinogénesis - Respiración inorgánicos - Respiración inorgánicos - Radiación - Radiación - Agotamiento de la capa de ozono - Daño a la capa de ozono - Respiración orgánicos - Respiración orgánicos - Ecotoxicidad acuática
- Acidificación/Eutrofización - Acidificación acuática - Eutrofización acuática - Ocupación de suelo - Uso de suelo - Calentamiento global - Cambio climático - Energía no renovable - Consumo de combustibles fósiles - Extracción mineral - Consumo de minerales
Cuadro 52. Categorías de impacto de IMPACT 2002 y de Ecoindicador 99
19. Identificación de aspectos significativos según Impact 2002 PARTE 1
Mortero cem - arena 1:5 11.05 kg 1% 1.68 kg 12% 1.40 lts 1% 0.30 tkm 1%
Mortero cal - arena 1:5 32.72 kg 3% 3.49 kg 14% 5.12 lts 2% 1.01 tkm 3%
Muro de ladrillo 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 lts 34% 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100% 4.25 tkm 13%
Ladrillos 100.43 kg 11% 26.14 lts 12% 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100% 1.86 tkm 6%
Morter cal - arena 1:5 75.17 kg 8% 7.14 kg 28% 10.48 lts 5% 2.06 tkm 6%
Yeso 26.67 kg 73% 38.00 lts 17% 0.33 tkm 1%
Muro de adobe cem - cal 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 lts 17% 0.64 kWh 23% 6.25 tkm 19%
Adobes cem - cal 158.40 kg 17% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 26.96 lts 12% 0.64 kWh 23% 5.29 tkm 16%
Arcilla/agua 15.37 kg 2% 4.61 lts 2% 0.38 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Muro de adobe cal 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 lts 18% 0.67 kWh 24% 6.02 tkm 19%
Adobes cal 159.09 kg 17% 10.15 kg 39% 27.08 lts 12% 0.67 kWh 24% 5.05 tkm 16%
Arcilla/agua 15.76 kg 2% 4.73 lts 2% 0.39 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Muro de adobe yeso 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 lts 17% 0.65 kWh 24% 5.61 tkm 17%
Adobes yeso 156.64 kg 17% 10.00 kg 27% 26.66 lts 12% 0.65 kWh 24% 4.64 tkm 14%
Arcilla/agua 15.55 kg 2% 4.67 lts 2% 0.39 tkm 1%
Arcilla/paja/agua 22.38 kg 2% 0.60 kg 33% 6.71 lts 3% 0.57 tkm 2%
Entradas
MUROS 935.21 kg 100% 14.40 kg 100% 25.84 kg 100% 36.66 kg 100% 1.80 kg 100% 220.10 kg 100% 2.76 kg 100% 0.27 kg 100% 1.24 kg 100% 93.42 kg 100% 0.99 kg 100% 32.09 tkm 100%
Muro de block 171.68 kg 18% 9.35 kg 65% 3.49 kg 14% 30.63 kg 14% 0.81 kg 29% 0.27 kg 100% 1.24 kg 100% 9.96 tkm 31%
Materiales 171.68 kg 18% 9.35 kg 65% 3.49 kg 14% 30.63 lts 14%
Energía 0.81 kWh 29% 0.27 MJ 100% 1.24 MJ 100%
Transporte 9.96 tkm 31%
Muro de ladrillo 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 kg 34% 93.42 kg 100% 0.99 kg 100% 4.25 tkm 13%
Materiales 175.60 kg 19% 7.14 kg 28% 26.67 kg 73% 74.62 lts 34%
Energía 93.42 MJ 100% 0.99 kg 100%
Transporte 4.25 tkm 13%
Muro de adobe cem - cal 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 kg 17% 0.64 kg 23% 6.25 tkm 19%
Materiales 196.14 kg 21% 5.06 kg 35% 5.06 kg 20% 0.60 kg 33% 38.28 lts 17%
Energía 0.64 kWh 23%
Transporte 6.25 tkm 19%
Muro de adobe cal 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 kg 18% 0.67 kg 24% 6.02 tkm 19%
Materiales 197.22 kg 21% 10.15 kg 39% 0.60 kg 33% 38.52 lts 18%
Energía 0.67 kWh 24%
Transporte 6.02 tkm 19%
Muro de adobe yeso 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 kg 17% 0.65 kg 24% 5.61 tkm 17%
Materiales 194.57 kg 21% 10.00 kg 27% 0.60 kg 33% 38.04 lts 17%
Energía 0.65 kWh 24%
Transporte 5.61 tkm 17%
* Porcentaje más alto
257
Cemento Cal Yeso Paja Agua Transporte
Entradas de materiales Entradas de energía Entradas de transporte
Electricidad Diesel Gas natural Aserrín Neumáticos usados
19. Identificación de aspectos significativos según Impact 2002 PARTE 2
Acidificación/Eutrofización Uso de suelo Consumo de minerales C. de combustibles fósiles Todas las categoríasEcotoxicidadCarcinogénesis Respiración orgánicos Respiración inorgánicos Cambio climático Radiación Daños a la capa de ozno
Evaluación de impactos
ANEXOS 263
20. Análisis de coherencia De acuerdo con la normativa (ISO 14044), se puede realizar un análisis de coherencia en suposiciones, métodos, modelos y datos a lo largo de un ACV, en este caso se evalúa la coherencia entre los distintos datos recopilados para el inventario de ciclo de vida de los muros de block, ladrillo y adobe, debido a que de estos datos dependen las evaluaciones posteriores (Cuadro 53). Se comparan las fuentes, exactitud, antigüedad, tecnología, tiempo y geografía de los datos, entre los materiales, energía y transporte de los distintos elementos base, juntas y recubrimientos que componen un los m2 de muro y se puntualizan las diferencias entre ellos con el objetivo de proporcionar una visión clara de la investigación y posibles mejoras para investigaciones futuras. Datos de elementos base Fuentes Exactitud Antigüedad Tecnología Tiempo Geografía
Materiales - Blocks Visita Buena 1 año Media Real Local - Ladrillos Visita Buena 1 año Baja Real Local - Adobes Visita Buena 1 año Media Reciente Regional
Energía - Blocks Visita Buena 1 año Alta Real Local - Ladrillos Visita Regular 1 año Baja Real Local - Adobes Visita Regular 1 año Media Reciente Regional
Medidas tomadas Estipulado en la interpretación de la investigación
Transporte - Blocks Visita Buena 1 año Media Real Local - Ladrillos Visita Buena 1 año Media Real Local - Adobes Suposición Buena 1 año Media Reciente Local
Datos de juntas Fuentes Exactitud Antigüedad Tecnología Tiempo Geografía
Materiales - Mortero cem – arena Bibliografía Buena 37 años Baja Pasado Nacional - Mortero cal – arena Bibliografía Buena 37 años Baja Pasado Nacional - Arcilla/agua Visita Buena 1 año Baja Reciente Regional
Medidas tomadas Estipulado en la interpretación de la investigación
Transporte - Mortero cem – arena Suposición Regular Reciente Local - Mortero cal – arena Suposición Regular Reciente Local - Arcilla/agua Suposición Regular Reciente Local