Descarbonización y economía circular aplicadas a la envolvente

Universidad de Sevilla Escuela Técnica Superior de Arquitectura Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano TRABAJO DE FIN DE GRADO 2020 DESCARBONIZACIÓN Y ECONOMÍA CIRCULAR APLICADAS A LA ENVOLVENTE En un planeta con recursos naturales limitados, el cambio climático es un grave problema intensificado por el desarrollo industrial, así como por diversos aspectos de nuestra vida cotidiana. Es, por tanto, fundamental que nuestra generación dedique un gran esfuerzo a combatir este problema. Esto es particularmente importante en el sector de la construcción, donde soluciones constructivas sostenibles y proyectos que reduzcan la contaminación son una necesidad evidente. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el sector de la construcción es responsable de más de un tercio del consumo mundial de energía y del 40% de las emisiones dede CO 2 . A su vez, según la Agencia Europea del Medio Ambiente (AEMA) el sector de la construcción genera aproximadamente 9.000 millones de toneladas de residuos de construcción y demolición al año. De esta forma, las soluciones arquitectónicas con una perspectiva ecológica deberían ser una prioridad en nuestra lucha contra el cambio climático. Esto ya era uno de los retos dentro de Horizonte 2020, si bien ahora tras la crisis sanitaria mundial que hemos sufrido, por COVID-19, se considerará una necesidad. Nuestra economía mundial se encuentra debilitada y es preciso desde nuestro sector proponer soluciones que ayuden a reutilizar los recursos existentes, en este sentido la rehabilitación de edificios con soluciones que favorezcan la economía circular se convertirá en una pieza clave para reactivar el sector de la construcción. EnEn este trabajo, se plantean las pautas necesarias para proyectar una envolvente con criterios de economía circular. La propuesta debe ser reutilizable con el fin de reducir los residuos generados al final de la vida útil de un edificio o simplemente cuando se desea adecuar un nuevo uso para ese edificio en un proceso de rehabilitación. Esta premisa permitirá que la solución propuesta pueda ser desmontada y reutilizada. Esta característica clave reducirá sustancialmente la necesidad de producción industrial de nuevos elementos, que derivará en la mitigación de los costos energéticos y económicos asociados; así como de las emisiones de CO 2 producidasproducidas durante el proceso de fabricación del material o producto de construcción. Una prioridad del diseño será la utilización de materiales cuyo impacto medioambiental sea bajo. De esta manera, la propuesta podría contribuir a hacer de la arquitectura una fuerza impulsora para la sostenibilidad, en lugar de uno de los principales contribuyentes al cambio climático. El prototipo se plantea como una solución a un caso práctico real, cuantificando el impacto ambiental que se generan tanto en la solución tradicional de un edificio de consumo energético casi nulo como en la propuesta como resultado de esta investigación. Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano DESCARBONIZACIÓN Y ECONOMÍA CIRCULAR APLICADAS A LA ENVOLVENTE TRABAJO DE FIN DE GRADO - 2020 Universidad de Sevilla Escuela Técnica Superior de Arquitectura Universidad de Sevilla Escuela Técnica Superior de Arquitectura Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano TRABAJO DE FIN DE GRADO 2020 DESCARBONIZACIÓN Y ECONOMÍA CIRCULAR APLICADAS A LA ENVOLVENTE Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano Trabajo de Fin de Grado Universidad de Sevilla - Escuela Técnica Superior de Arquitectura “La sostenibilidad no puede ser una especie de sacrificio moral, dilema político o causa filantrópica. Tiene que ser un reto de diseño” Bjarke Ingels. RESUMEN En un planeta con recursos naturales limitados, el cambio climático es un grave problema intensificado por el desarrollo industrial, así como por diversos aspectos de nuestra vida cotidiana. Es, por tanto, fundamental que nuestra generación dedique un gran esfuerzo a combatir este problema. Esto es particularmente importante en el sector de la construcción, donde soluciones constructivas sostenibles y proyectos que reduzcan la contaminación son una necesidad evidente. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el sector de la construcción es responsable de más de un tercio del consumo mundial de energía y del 40% de las emisiones de CO2. A su vez, según la Agencia Europea del Medio Ambiente (AEMA) el sector de la construcción genera aproximadamente 9.000 millones de toneladas de residuos de construcción y demolición al año. De esta forma, las soluciones arquitectónicas con una perspectiva ecológica deberían ser una prioridad en nuestra lucha contra el cambio climático. Esto ya era uno de los retos dentro de Horizonte 2020, si bien ahora tras la crisis sanitaria mundial que hemos sufrido, por COVID-19, se considerará una necesidad. Nuestra economía mundial se encuentra debilitada y es preciso desde nuestro sector proponer soluciones que ayuden a reutilizar los recursos existentes, en este sentido la rehabilitación de edificios con soluciones que favorezcan la economía circular se convertirá en una pieza clave para reactivar el sector de la construcción. En este trabajo, se plantean las pautas necesarias para proyectar una envolvente con criterios de economía circular. La propuesta debe ser reutilizable con el fin de reducir los residuos generados al final de la vida útil de un edificio o simplemente cuando se desea adecuar un nuevo uso para ese edificio en un proceso de rehabilitación. Esta premisa permitirá que la solución propuesta pueda ser desmontada y reutilizada. Esta característica clave reducirá sustancialmente la necesidad de producción industrial de nuevos elementos, que derivará en la mitigación de los costos energéticos y económicos asociados; así como de las emisiones de CO2 producidas durante el proceso de fabricación del material o producto de construcción. Una prioridad del diseño será la utilización de materiales cuyo impacto medioambiental sea bajo. De esta manera, la propuesta podría contribuir a hacer de la arquitectura una fuerza impulsora para la sostenibilidad, en lugar de uno de los principales contribuyentes al cambio climático. El prototipo se plantea como una solución a un caso práctico real, cuantificando el impacto ambiental que se generan tanto en la solución tradicional de un edificio de consumo energético casi nulo como en la propuesta como resultado de esta investigación. Palabras Clave: Economía Circular, Reutilización, Sostenibilidad, Ecoeficiencia, Fachada. ABSTRACT In a planet with limited resources, climate change is a severe problem, intensified by industrial development as well as by many aspects of our daily lives. It is thus critical that our generation combats this problem to the full extent of our ability. This is particularly important in the construction sector, where sustainable solutions are a key necessity. Indeed, according to the International Energy Agency (IEA), the construction sector is responsible for over one-third of the global energy consumption and 40% of CO2 emissions. In turn, according to the European Environment Agency (EEA), the construction sector generates approximately 9,000 million tons of construction and demolition waste per year. Architectural solutions with an environmentally-friendly perspective should then be a key priority in our fight against climate change. This was already one of the challenges within Horizon 2020, and its importance has been significantly amplified by the ongoing COVID-19 global health crisis. Due to this unprecedented situation, our world economy has been dangerously weakened. It is thus paramount for our sector to generate solutions reliant upon reuse of scarce and costly resources. This way, the rehabilitation of buildings with solutions that favor the circular economy will become a key necessity to reactivate the construction sector. This work provides the necessary guidelines for the design of an environentally-friendly envelope within the circular economy paradigm. In order to reduce the generated waste at the end of the building's lifetime or when it needs a rehabilitation, the proposal must be recyclable. As the proposed envelope is designed so this solution can be disassembled and reused. This key feature will substantially reduce the need for industiral production of new elements, thus vastly mitigating energetic and economic costs, as well as CO2 emissions related to the associated fabrication processes. Likewise, a priority of this design is the use of materials with low environmental impact. This way, this proposal should contribute to make architecture a driving force for sustainability, rather than one of the main contributors to climate change. The prototype is proposed as a solution to a real practical case, quantifying the environmental impact that is generated both in the traditional solution of a building with almost zero energy consumption and in the one proposed as a result of this research. Key Words: Circular Economy, Recycling, Sustainability, Facade, Eco-efficiency. 01 02 03 04 INDICE DE CONTENIDOS CAPÍTULO 1…………………………………………………………………………………..………….……2 INTRODUCCIÓN 1.1. Consideraciones previas: Actualidad……………………………….………………………………………..….….……..4 1.2. Motivación……………………………………………………………………………………………………..………………..5 1.3. Estado del arte: Arquitectura basada en la Economía Circular……………………..………………….…………….6 1.3.1. Evolución de la Economía Circular en Europa……………………………………………..…...………………6 1.3.2. Evolución de la Economía Circular en España………………………………………………...………...…….11 1.3.3. Proyectos construidos que aplican criterios de Economía Circular………………………………….…….19 1.3.4. Conclusión del Estado del arte…………………………………………………………..…………………..…...22 1.4. Objetivos………………………………………………………………………………………………..………………………23 1.5. Metodología…………………………………………………………………………………….……………………………..24 CAPÍTULO 2…………………………………………………………...………………………….…………26 DESARROLLO DEL PROTOTIPO ENVOLVENTE CON CRITERIOS DE ECONOMÍA CIRCULAR 2.1. Desarrollo de Objetivos…………………………………………………………………………….…………………....…..28 2.1.1. Ámbito de aplicación del prototipo de envolvente proyectada…………………………………..……..28 2.1.2. Determinación y justificación de las envolventes de estudio………………………………………..……..33 2.1.3. Definición de los indicadores de ecoeficiencia de las envolventes…………….............................……35 2.1.4. Definición de las envolventes de Estudio - Convencional y Rehabilitada…………………………….....37 2.1.5. Determinación de materiales de bajo impacto ambiental para la envolvente….…………………....51 2.2. Proceso Metodológico………………………………………………………..……………………………….....………....52 2.2.1. Determinación de las características de una envolvente reutilizable ..…………………………….……52 2.2.2. Análisis de soluciones constructivas: Envolventes ligeras……………………….…….......................……..53 2.2.3. Análisis de productos DAP con capacidad de reutilización……………………...…………………..…….55 2.2.4. Diseño del prototipo de envolvente…………………………………………………...…………………..…….57 2.2.5. Comparativa entre envolventes: Indicadores de ecoeficiencia………….………………………..…..…59 CAPÍTULO 3……………………………………………………….…………………………………...……68 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS CAPÍTULO 4………………………………………………….……………………………...………………82 CONCLUSIONES ANEXO I.……………………………………………...……………...…………………………….…..……90 CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES ANEXO II.…..………………………………………...……………...…………………………….…..…..102 DETALLES CONSTRUCTIVOS Y TABLAS DE VALORES ANEXO III...…………………………………………...……………...…………………………….…..….116 CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP REUTILIZABLES NOMENCLATURA…………....…………………………………………………………………....……...130 TÉRMINOS Y DEFINICIONES...……………………………………………………………………….…..136 BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS….………..……………………..…………..…142 1 2 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 3 4 1.1. CONSIDERACIONES PREVIAS. Vivimos en un Mundo de constante cambio en el que la arquitectura se ve obligada a evolucionar a merced del mismo. No obstante, esta evolución debe incluir una fase de adaptación por parte de la arquitectura, puesto que, de no ser así, el planeta que habitamos se vería afectado por daños irreversibles causados por los principales sectores productivos. Debemos ser conscientes de que el sector de la construcción es uno de los mayores responsables del deterioro del Planeta, siendo el culpable de la utilización indiscriminada de los recursos del mismo. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el sector de la construcción es responsable de más de un tercio del consumo mundial de energía y del 40% de las emisiones de CO2 (International Energy Agency; 2020), de modo que se hace evidente la necesidad de una actuación inmediata. Recientemente, se ha celebrado la Cumbre del Clima de Madrid 2019. Lejos de ser un gran avance en el camino hacia un modelo económico y productivo ecológico, ha sido todo lo contrario, puesto que, no se ha llegado a ningún acuerdo 1 en la mayoría de los puntos tratados en la COP 25 2. Debido a esto, se espera que la siguiente reunión: Cumbre de Glasgow 2020, sea más fructífera y consiga alcanzar acuerdos a favor de la reducción de emisiones de CO2 y sobre modelos de producción ecológicos 3. Es necesario asumir que la evolución del campo de la arquitectura es fundamental y depende directamente del contexto económico y social. Esto se ve reflejado en la actual crisis económica que estamos sufriendo a la que se le ha sumado la Pandemia Mundial debida al COVID-19 4, conocido comúnmente como coronavirus. Tras haber sido declarado el “Estado de Alarma” en España y haber decretado estado de cuarentena, muchas empresas y negocios han visto afectada su economía 5. Una nueva crisis económica mundial es inevitable, es por ello que es primordial fomentar prácticas en el sector de la construcción que cooperen con el resto de sectores para paliar esta apremiante crisis. De modo que, fomentar una nueva forma de construir fundamentada en la Economía Circular puede ser un gran aliado para superar la inminente situación de precariedad 6. En este proceso de evolución y cooperación, la Economía Circular juega un papel fundamental, puesto que puede ayudar a impulsar a la economía mundial. Este modelo establece que los productos deben subsistir en un ciclo cerrado de producción, uso y reutilización, de manera que se reduzca el consumo energético en la etapa de producción y los residuos generados cuando los productos alcanzan el fin de su vida útil. Por supuesto, el diseño de los productos es algo primordial para garantizar la durabilidad de dichos elementos. Fundaciones como ECOLEC divulgan la importancia del modelo de Economía Circular y sientan las bases de la misma. Además, participan en proyectos enfocados en la gestión de residuos, que es un grave problema, siendo el sector de la construcción el responsable de la generación del 40% de los residuos del país (Ministerio de Economía, industria y competitividad; 2018). La única forma de alcanzar este objetivo, es colaborar entre todos los campos profesionales, de manera que seamos capaces de aportar soluciones que deriven en la obtención del fin común: un modelo de economía sostenible y respetuosa con el medio ambiente. _____________________________________________________________________________________ 1. Guerrero, T. (15 de diciembre de 2019). El acuerdo en la Cumbre del Clima de Madrid no logra sacar adelante el mercado de carbono: "No estamos satisfechos con el resultado". El Mundo. 2. Lucía Montes. (16 de diciembre de 2019). Lo que pudo ser y no fue la Cumbre del Clima de Madrid. Bussines Insider. 3. Mario Viciosa. (15 de diciembre de 2019). La Cumbre del Clima pincha y fía el futuro terrestre a Glasgow 2020. Newtral. 4. La OMS declara que el coronavirus se ha convertido en una pandemia (11 de marzo de 2020). La Vanguardia. 5. Arquitectura post coronavirus: diseño adaptable y construcción circular (6 de abril de 2020). Ecocircular. 6. Elisa Pont. (18 de enero de 2020). ¿Cómo afecta el coronavirus a la economía?. La Vanguardia. INTRODUCCIÓN 5 1.2. MOTIVACIÓN. El principal aliciente que impulsó el desarrollo de este trabajo fue una motivación personal. La sostenibilidad es una rama de la arquitectura que siempre me ha resultado interesante, además de necesaria. Debemos ser conscientes de que nos encontramos en un punto de la historia en el que conceptos como “Cambio climático”7, “Consumo energético”8, “Generación de residuos”9, “Emergencia climática”10 o “Emisiones de CO2”11 son expresiones que nos acompañan en nuestro día a día. Los medios de comunicación nos bombardean constantemente con titulares referidos al exceso de contaminación o al daño que provoca el sector de la construcción en nuestro planeta, sin embargo, en ninguno de estos artículos se proponen soluciones o medidas para frenar este proceso de destrucción masiva. La sociedad es consciente de que existe un grave problema que está degradando el planeta y la salud de las personas, es por ello que considero que es fundamental trabajar, desde todos los ámbitos profesionales, en proyectos que acerquen nuestro modo de vida a un modelo sostenible y ecoeficiente. Es vital concienciar a los profesionales para que la arquitectura pase de ser uno de los mayores causantes de este problema a ser el principal impulsor hacia una forma de construir sostenible y ecoeficiente. Pensar que este trabajo puede ser un paso hacia una arquitectura sostenible o servir de inspiración es algo de vigente actualidad y absolutamente necesario, y por supuesto, tener la oportunidad de trabajar sobre un tema radicalmente actual e impetuosamente necesario supone una gran motivación y un enorme reto personal, además de una gran responsabilidad. S I T U A C I Ó N E V O L U C I Ó N O B J E T I V O Figura 1. Esquema resumen de motivación del Trabajo de Fin de Grado. Nos vemos sumidos en una situación en la que hay una serie de problemas con respecto al medio ambiente que deben ser paliados. Por ello, es precisa una evolución por parte del sector de la arquitectura para alcanzar la meta común y necesaria: La arquitectura sostenible. _____________________________________________________________________________________ 7. Molinero, S. (29 de enero de 2020). Aliados en la Guerra contra “El cambio climático”. El Economista. 8. Los edificios son responsables del 30% del consumo energético global y del 28% de las emisiones de CO2. (7 de junio de 2018). Profesionales Hoy. 9. La generación de residuos aumentará un 70% si no actuamos ya. (24 de septiembre de 2018). Residuos Profesional 10. El Gobierno declara la emergencia climática. (21 de enero de 2020). IDAE: Instituto para la diversificación y el ahorro de la energía. 11. La construcción podría ser cero emisiones en 2050. (8 de octubre de 2019). Ambientum NUEVAS SOLUCIONES CAMBIO CLIMÁTICO EMISIONES DE CO2 EMERGENCIA CLIMÁTICA CRISIS DERIVADA POR EL COVID-19 ARQUITECTURA SOSTENIBLE SOLUCIONES ECOEFICIENTES INTRODUCCIÓN 6 1.3. ESTADO DEL ARTE: ARQUITECTURA BASADA EN LA ECONOMÍA CIRCULAR. 1.3.1. EVOLUCIÓN DE LA ECONOMÍA CIRCULAR EN EUROPA. El concepto de Economía Circular que conocemos actualmente fue acuñado por Walter R.Stahel, un arquitecto suizo nacido en 1946 que fue pionero en el desarrollo de trabajos centrados en el campo de la sostenibilidad y la vida útil de los productos. Walter cofundó el Product Life Institute, ubicado en Ginebra, una entidad dedicada al desarrollo de estrategias políticas sostenibles. Las ideas y teorías de Walter R. Stahel, junto con las de otros teóricos, derivaron en lo que ahora conocemos como “Economía Circular” en la que los modelos de producción adoptan medidas como la reutilización, la ampliación de la vida útil de los productos y bienes y estrategias para la reducción de residuos. En el año1976 R. Stahel desarrolló, junto con Genevieve Reday-Mulvey, un completo informe para la Comisión Europea en Bruselas titulado “El Potencial de sustituir Mano de Obra por energía”, en el que se establecían las bases y principios de un modelo de Economía Circular y las ventajas que presentaba frente al modelo de producción lineal establecido de manera homogénea en Europa desde la Revolución Industrial del Siglo XIX (Prieto Sandoval, V. Jaca, C y Ormazabal, M; 2017). Actualmente, en el marco europeo se están desarrollando una serie de medidas que comparten un fin común: sustituir la actual economía lineal por la Economía Circular. Este modelo pretende, siguiendo las bases establecidas por Walter R. Stahel, que los productos deben mantenerse en un ciclo cerrado de vida, de manera que, con esta premisa, se consigue una considerable reducción de residuos, del mismo modo que, el nivel de producción masiva disminuye de una forma notable porque la fabricación de productos no cuenta con tanta demanda como en el modelo de producción lineal. Es por ello que mejorar la producción y el diseño de los productos es fundamental para alcanzar un modelo de economía circular, puesto que, si se consigue que los productos tengan una vida útil más larga y sean fáciles de reparar y renovar, estaremos en un plano mucho más próximo a este modelo económico. El 3 de marzo de 2010 se emite un documento titulado: “Europa 2020. Una estrategia para un crecimiento inteligente, sostenible e integrador” (Comisión Europea; 2010). En dicho documento se establecen los objetivos principales a alcanzar en el Horizonte 202012. Para lograr un futuro sostenible, debemos mirar ya más allá del corto plazo. Europa necesita volver a encontrar el rumbo y mantenerlo. Ese es el propósito de Europa 2020. Se trata de crear más empleo y lograr una vida mejor. La Comisión propone para la UE cinco objetivos cuantificables para 2020 que marcarán la pauta del proceso y se traducirán en objetivos nacionales: el empleo, la investigación y la innovación, el cambio climático y la energía, la educación y la lucha contra la pobreza. 13 Los objetivos planteados en el documento se enuncian como objetivos comunes para los países que forman parte del Proyecto Horizonte 2020, entre los que se incluye España. ______________________________________________________________________________________________ 12. El Horizonte 2020 se plantea como un programa de investigación e innovación promovido por la Unión Europea cuyo objetivo principal es asegurar la competitividad de Europa a nivel mundial y establecer una serie de medidas con óptica de sostenibilidad y ecoeficiencia acompañadas de medidas para el desarrollo económico y social de los países que participan en este proyecto. 13. Comisión Europea. (3 de marzo de 2010). Informe de la Comisión al Parlamento Europeo, al Consejo, al Comité Económico y Social Europeo y al Comité de las Regiones. “Europa 2020. Una estrategia para un crecimiento inteligente, sostenible e integrador”. COM(2010) 2020 final. Bruselas. Introducción. INTRODUCCIÓN 19 1.3.3. PROYECTOS CONSTRUIDOS QUE APLICAN CRITERIOS DE ECONOMÍA CIRCULAR. Es necesario introducir el concepto “Design for disassembly” (Diseño para el desmontaje), se trata de una estrategia de diseño en la que los componentes de los edificios, y los productos en general, deben ser proyectados para su posterior desmontaje y reutilización, favoreciendo definitivamente el modelo de Economía Circular. Para llevar a cabo este principio, es fundamental diseñar edificios cuyas uniones se practiquen en seco, mayormente estandarizadas y, por supuesto, que tengan un carácter reversible. Es fundamental evitar componentes que se adhieran unos a otros con el fin de facilitar su separación al final de la vida útil de la edificación. Existen edificios construidos que siguen los principios de Arquitectura Circular. Se trata de construcciones que pueden ser desmontadas, de modo que, también se familiarizan con el concepto “Design for disassembly”. Villa Zebra, proyecto diseñado por XX Architecten, es un proyecto cuyo diseñador titula “Metamorfose”. En un período de 10 años, el edificio se ha reinventado a sí mismo, modificando su uso y reconstruyéndose gracias a la reutilización de sus propios componentes, de forma que, como define el arquitecto, ha sufrido una metamorfosis pasando por distintos estados: Villa Notenkraker, una escuela temporal ubicada en Hoogvliet; Villa Camera, un conjunto de oficinas y Villa Zebra, un colegio para niños. Imagen 2. Proyecto Metamorfose. Esquema volumétrico que ilustra las fases por las que ha pasado el Proyecto Metamorfose diseñado por XX Architecten. Fuente: Elaboración Propia. Este proyecto prueba la viabilidad de una arquitectura circular y, por supuesto, las ventajas que supone poder reutilizar edificios completos o, al menos, la mayoría de componentes que los conforman, puesto que contar con la posibilidad de desmontarlos y trasladarnos supone numerosos beneficios en la óptica de la sostenibilidad y la ecoeficiencia. El hecho de que una fachada pueda ser trasladada de un edificio a otro reduce los costos energéticos y económicos que supondría la fabricación de una nueva. Esto es, sin duda, una característica que abre la puerta a un gran avance en el mundo de la arquitectura. INTRODUCCIÓN 20 El proyecto F87 Efficiency House Plus, situado en Berlín y diseñado por Werner Sobek también sigue el principio “Design for disassembly”. Se trata de una vivienda unifamiliar que responde a una forma prismática y completamente opaca exceptuando una de sus fachadas que se presenta completa de vidrio, sirviendo, según el propio arquitecto como “un enlace energético y arquitectónico para el área de vida móvil e inmóvil”. El proyecto tiene un diseño modular y flexible, lo que permite su adaptación a las necesidades de los residentes puesto que es posible modificar la distribución interior del mismo. También permite la adaptación del edificio a las condiciones urbanas. Imagen 3. Proyecto F87 Efficiency House Plus. Esquema volumétrico que ilustra las partes de las que se compone el Proyecto F87 Efficiency Plus. Elaboración propia a partir de esquemas presentados en la página web del estudio de arquitectura WERNER SOBEK ARCHITECT – F87 PROYECT - Efficiency House Plus https://www.wernersobek.de/en/projects/status/completed/f87/ Imágenes 4 y 5. Proyecto F87 Efficiency House Plus. Fotografías exteriores del Proyecto F87 Efficiency House Plus. Fuente: Página web del estudio de arquitectura WERNER SOBEK ARCHITECT – F87 PROYECT - Efficiency House Plus https://www.wernersobek.de/en/projects/status/completed/f87/. Este edificio lleva el diseño sostenible a una nueva escala, no solo es una construcción flexible que se adapta a las necesidades vitales y espaciales de los inquilinos, sino que, además se trata de un edificio cuyo consumo energético es casi nulo. INTRODUCCIÓN 21 The Green House, ubicado en Utrecht (Holanda) y diseñado por la firma de arquitectura Cepezed en el año 2018 es también un referente en la Arquitectura Circular. El proyecto podría definirse como un pabellón acristalado con una estructura metálica como base en el cual se ubican distintos espacios que responden a distintos usos y actividades. El edificio alberga un restaurante, una granja urbana y un centro de reuniones además de espacios abiertos y versátiles para el tránsito y la estancia de las personas que accedan al edificio. La principal singularidad de este proyecto es que se diseñó con el fin de activar socialmente la plaza en la que se ubicaba, es decir, el edificio se diseñó con el fin de emplazarse en Utrecht durante un período de diez años y una vez finalizado este periodo, el proyecto debería desmontarse. Es por este motivo por lo que era primordial que el proyecto tuviese la capacidad de ser desmontado, trasladado y ensamblado en una nueva ubicación. Este proyecto verifica que el modelo de Economía Circular aplicado a la arquitectura es posible. Tanto es así, que recibió el Premio de elección pública de Construcción Sostenible Holandesa 35. Imágenes 6, 7 y 8. Proyecto Green House. Fotografías exteriores e interiores del Proyecto Green House. Fuente: Página web ARCHDAILY https://www.archdaily.com/896630/the-green-house-architectenbureau- cepezed/5b2804eaf197ccd26200003a-the-green-house-architectenbureau-cepezed-photo?next_project=no _____________________________________________________________________________________ 35. Página web de la firma arquitectónica CEPEZED [https://www.cepezed.nl/en/news/the-green-house-genomineerd- entree-awards/23706/]. (Fecha de consulta 16 de abril de 2020). INTRODUCCIÓN 22 1.3.4. CONCLUSIÓN DEL ESTADO DEL ARTE. Analizado el panorama actual de la necesidad de favorecer la Economía Circular en el sector de la construcción, los últimos decretos y crisis sanitaria y económica acontecida provocada por el COVID-19, por la que se ha producido una caída del PIB del 18,5% (Banco de España; Julio de 2020) con respecto al segundo trimestre del año anterior, 2019. Este hecho muestra la necesidad imperiosa de seguir ahondando en la Economía circular como palanca para reactivar el sector de la construcción. Hemos justificado cómo en el marco europeo, se han tomado una serie de medidas con el fin de colaborar y avanzar en el camino hacia un modelo de economía y producción sostenible. Además de que ya existen asociaciones y fundaciones basadas en impulsar el modelo de dicha economía. Con respecto a Europa, España avanza con a una menor velocidad en el proceso de adaptación del modelo económico, no obstante, se han redactado documentos ya mencionados en este trabajo, que plantean una serie de premisas para acercar al país a un modelo respetuoso con el medio ambiente. Concretamente, la redacción del Anteproyecto de Ley de Residuos y Suelos contaminados supone un gran avance en el camino hacia un modelo económico circular. En dicho documento se establecen conceptos como el Ecodiseño y la importancia del desarrollo de productos reutilizables. La arquitectura es una herramienta fundamental que puede servir como puente para establecer un modelo circular y dejar atrás el modelo lineal de producción y diseño que actualmente predomina en nuestro país. Es necesario impulsar proyectos de investigación y desarrollo que sirvan motivación a profesionales de distintos ámbitos y que sean capaces de aportar soluciones ecoeficientes reales. Del mismo modo, es vital establecer normativas que regulen los procesos de producción y fabricación de los productos, además de plantear estrategias para la gestión de los residuos generados en estos procesos. Es evidente la viabilidad del desarrollo y diseño de proyectos que sigan las pautas de la economía circular. Es fundamental promover investigaciones que posibiliten un avance y evolución en el sector de la construcción, puesto que, se trata de un ámbito profesional con capacidad suficiente para adaptarse a los nuevos modelos de diseño y es uno de los mayores generadores de impacto ambiental sobre el planeta que habitamos. Conceptos como “Ecodiseño” o “Design for disassembly” son vitales en el camino hacia un modelo sostenible. Desarrollar prototipos estandarizados que puedan implantarse en distintos proyectos con diferentes características, usos y finalidades es, sin duda, un campo en el que los arquitectos debemos trabajar. Plantear soluciones constructivas desmontables y cuyo impacto ambiental sea bajo es, además de un gran reto, una meta a la que aspirar. No obstante, durante el desarrollo del capítulo de Estado del Arte y en el proceso de recopilación de información relacionada con el tema principal de desarrollo de este trabajo, no se han encontrado demasiados proyectos ni investigaciones que desarrollen prototipos de envolventes que, además de ser reutilizables, se compongan de productos cuyo impacto ambiental sea bajo, es por ello, que el trabajo se centrará en el diseño de una envolvente con dichas características, para apoyar las investigaciones ya existentes y complementarlas, aportando así nuestro grano de arena al deseado favorecimiento de la Economía Circular, apoyándonos en la publicación del Anteproyecto de Ley de Residuos y Suelos Contaminados en el que se hace especial hincapié a la importancia del Ecodiseño de los productos y la necesidad de fabricar elementos capaces de ser reutilizados con el fin de reducir la generación indiscriminada de residuos de la construcción. INTRODUCCIÓN 23 1.4. OBJETIVOS. El principal objetivo de este trabajo es desarrollar una envolvente ecoeficiente con criterios de Economía circular, (Figura 3) de manera que, además de poder ser reutilizada, se proyecte con materiales con un bajo impacto medioambiental, con el fin de que dicha envolvente sea respetuosa con el medio ambiente. El prototipo se diseñará con el fin de ser empleado en edificios de nueva planta o en aquellos que precisen una rehabilitación de la envolvente, centrándonos en la rehabilitación de fachada por el exterior, por las ventajas económicas y ambientales que suponen. La envolvente se verá sumergida en un ciclo de vida cerrado. El hecho de ser reutilizable hace que este elemento constructivo pase de tener una vida a tener un número indefinido de vidas. El prototipo se plantea como solución alternativa a la convencional para un edificio real de consumo energético casi nulo, demostrando que mejora sus condiciones económicas y medioambientales. Figura 3. Esquema del ciclo de vida de la envolvente. La envolvente participa de la economía circular, en esta figura se representa el ciclo cerrado en el que se vería sumergida la envolvente proyectada. Figura 4. Esquema de Objetivos. En este esquema se plantean los distintos objetivos secundarios, cuyo desarrollo es necesario para alcanzar el objetivo principal. COLOCACIÓN DE LA ENVOLVENTE DISEÑADA FIN DE LA VIDA ÚTIL DEL EDIFICIO, REHABILITACIÓN O CAMBIO DE USO DESMONTADO DE LA ENVOLVENTE NECESIDAD DE UNA NUEVA ENVOLVENTE INTRODUCCIÓN 24 1.5. METODOLOGÍA. Siguiendo la estructura pormenorizada que divide los objetivos en apartados de menor envergadura, se plantean una serie de puntos, con el fin de responder a los objetivos expuestos en el subcapítulo anterior. De esta manera, el trabajo se ha realizado en una serie de etapas con diferentes partes, no obstante, dichas etapas no se han llevado a cabo de forma independiente, sino, que han desarrollado de forma paulatina y completándose a raíz de la evolución de las mismas. Figura 5. Esquema de desarrollo del capítulo “Metodología”. Es fundamental plantear una metodología correcta para posibilitar el desarrollo del trabajo. En este esquema se plantean las fases que se han seguido para alcanzar el objetivo principal: Desarrollar un prototipo de envolvente basada en la Economía Circular. En la primera fase, tras realizar una primera búsqueda de información, en artículos científicos y de actualidad, se determinarán las características que debe tener una envolvente para que pueda ser reutilizable. En la segunda fase se analizan las características de las envolventes ligeras con el fin de establecer una estructura base para el desarrollo del prototipo. En la tercera fase se procede al desarrollo de un catálogo que contemple aquellos productos que cuentan con una Declaración Ambiental de Productos (DAP). En la cuarta fase se diseñará el prototipo de envolvente y seguidamente se realizará una comparativa entre el prototipo y las envolventes de caso estudio definidas. Finalmente, se mostrarán gráficamente los resultados obtenidos tras el desarrollo de la comparativa mencionada. INTRODUCCIÓN 25 26 CAPÍTULO 2 DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE CON CRITERIOS DE ECONOMÍA CIRCULAR 27 28 2.1. DESARROLLO DE OBJETIVOS. 2.1.1. ÁMBITO DE APLICACIÓN DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE PROYECTADA En primer lugar y antes de iniciar del proceso de diseño de la solución de fachada, es fundamental determinar el ámbito de aplicación de la envolvente que va a ser diseñada en este trabajo, dado que, la arquitectura está directamente relacionada y condicionada por las características geográficas y climáticas de donde se inserta. Por este motivo, es necesario definir el ámbito geográfico en el que se insertará el prototipo de envolvente, a fin de identificar los criterios básicos con los que se diseñará. Se tomará como ámbito de aplicación aquellas zonas del planeta que cuenten con climas cálidos o templados, puesto que, son en las que existe una mayor repercusión en cuanto al Consumo Energético. Según CONUEE el uso de electricidad y energía para garantizar y aportar el confort térmico en zonas de clima cálido representa más del 30% de todo el consumo eléctrico y energético del sector residencial (Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía; 2019). Además estas zonas del planeta son las más pobladas y las que cuentan con un mayor parque construido. Imagen 9. Climas del Mundo. Mapa de las zonas climáticas del Globo Terráqueo. Fuente: Instituto de Geografía, UNAM. 2. GOODE, J. Paul (2005), Goode´s World Atlas, Estados Unidos: Rand McNally. 3. KOTTEK, M., J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf y F. Rubel (2006), “World Map of the Köppen-Geiger Climate Classification Updated”, Meteorol. Z., núm. 15, pp. 259-263. http://www.worldwildlife.org/science/data/intem1875.html En el mapa correspondiente a la Imagen 9 se representan las zonas climáticas del mundo. En el trabajo nos centraremos en aquellas zonas cuyo clima es tropical (cálido) y templado que, como se ha mencionado, serán las que conformarán el ámbito de aplicación del prototipo de envolvente diseñada. Los países correspondientes a las zonas climáticas que determinan el ámbito de aplicación de la envolvente son aquellos situados en la zona central de los continentes europeo y asiático, los países situados en el continente africano, Oceanía y América del Sur y aquellos que se encuentran en la zona sur y central de América del Norte. Es decir, la envolvente se diseñará a fin de poder ser insertada en casi todos los países del Globo. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 29 Una vez establecido el tipo de clima que será el que determinará el ámbito de aplicación de la envolvente es necesario estudiar el tipo de envolvente que suele utilizarse en este tipo de climas a fin de establecer las pertinentes pautas de diseño. Según varios estudios, la tipología de envolvente más adecuada para este tipo de climas es la envolvente ventilada. Se entiende por envolvente ventilada un sistema constructivo de cerramiento exterior constituido por una hoja interior estanca, una capa aislante, una cámara de aire ventilada y una hoja exterior no estanca. Imagen 10. Esquema de Fachada Ventilada. Esquema del funcionamiento térmico de una fachada ventilada. Fuente: ACIMCO. https://www.a5fachadas.com/fachadas-ventiladas/ En 2017 se publicó un estudio (Mejia-Luciani, S. Velasco-Gómez, R. Hudson, R.; 2017) cuyo objetivo era aportar soluciones constructivas que redujeran el impacto ambiental generado por el sector de la construcción y la arquitectura en climas cálidos. El estudio se centró en estas zonas puesto que son las que precisan de un mayor Consumo Energético. Tras analizar varios casos estudios de envolventes con distintas características en simuladores ambientales, se concluyó que la envolvente más beneficiosa desde el punto de vista de la sostenibilidad y la ecoeficiencia para este tipo de climas era la que contaba con los criterios de una envolvente ventilada. Previo a este estudio, se publicó un artículo (Rubiano Martín, MA; 2015) en el que se realiza un estudio sobre la aplicación de las envolventes ventiladas en distintos climas. Una vez realizados distintos análisis, el artículo concluye exponiendo las diversas mejoras que supone, desde el punto de vista ambiental, la implantación de una envolvente ventilada en viviendas ubicadas en países de climas cálidos como es Colombia, siendo este país el lugar en el que se desarrolla el análisis planteado en el trabajo. Una vez expuesto lo anterior, se establecerá como tipología de partida la tipología de una fachada ventilada, de modo que, para el diseño del prototipo de envolvente se tomarán como pautas de diseño las características estructurales y formales que presentan este tipo de envolventes. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 30 Además de definir el ámbito geográfico en el que se insertará la envolvente, también es fundamental definir el tipo de obra o de edificio en el que se podrá incluir la fachada que va a ser diseñada. La envolvente podrá conformar la fachada de edificios de nueva planta, pero también podrá emplearse para conformar el revestimiento exterior de las fachadas de edificios ya construidos en los que se precise una intervención de rehabilitación como se muestra en el esquema inferior correspondiente a la Figura 6. Figura 6. Esquema de ámbito de aplicación. Definición de la función que tendría la envolvente según el ámbito en el que se ubique: Edificios de nueva planta u obras de rehabilitación. En primer lugar, se analizarán las oportunidades que existen en cuanto a la instalación de la envolvente en edificios de nueva planta. Teniendo en cuenta que la envolvente tiene como principal premisa la posibilidad de ser desmontada, es idónea para conformar la fachada de proyectos versátiles que prevean un cambio de uso constante o precisen restructuraciones de la fachada de manera asidua. También puede incorporarse como envolvente en proyectos pensados para albergar intervenciones urbanas que ofrezcan un uso concreto durante un período determinado de tiempo, así como, proyectos que se diseñen con el fin de ser activadores eventuales de ciertos núcleos urbanos y cuenten con un ciclo de vida concreto. Como es el caso del proyecto The Green House, diseñado por la firma de arquitectura CEPEZED y detallado en el apartado 1.3.3. Proyectos construidos que aplican criterios de Economía Circular de este trabajo. Un claro ámbito de aplicación para el prototipo de envolvente son pabellones de uso público que engloban proyectos cuya duración es temporal como, por ejemplo, complejos que albergan exposiciones eventuales. Son también, objeto de aplicación para esta envolvente construcciones enfocadas al desarrollo de una o varias actividades durante un período de tiempo concreto, pudiendo ser actividades sociales, talleres o actos y eventos que cuenten con un programa cuya duración sea específica, así como conferencias o acontecimientos de carácter lúdico. El hecho de incorporar la solución constructiva de envolvente reutilizable en el ciclo de vida de este tipo de proyectos implica una considerable reducción de residuos generados cuando los edificios alcanzan el final de su vida útil o, dicho de otra manera, cuando el cometido para el que fueron diseñados y construidos se cumple. Esta reducción de residuos generados es posible gracias a que la envolvente puede desmontarse y trasladarse a otro lugar para ser instalada en un edificio diferente, de forma que una única fachada podría conformar la envolvente de muchos edificios. El concepto de reutilización, permite que una única envolvente pueda instalarse en distintos edificios a lo largo del tiempo, con lo cual, no se necesitaría la fabricación de una nueva envolvente para cada edificio. Por otro lado, también es posible plantear el prototipo como fachada de edificios residenciales que prevean un crecimiento o decrecimiento de la población residente en los mismos, ya que la envolvente ofrece la posibilidad de ser desmontada y montada a merced de las necesidades del edificio, de esta manera, el proyecto podría adaptarse y evolucionar sistemáticamente a la par que la sociedad que vive en él. EDIFICIOS DE NUEVA PLANTA OBRAS DE REHABILITACIÓN Prototipo como única envolvente. Prototipo como mejora de la envolvente construida DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 31 En segundo lugar, y como se menciona en el inicio de este capítulo, la aplicación de esta envolvente no solo se centra en proyectos de nueva construcción, sino que también se puede incorporar en proyectos de rehabilitación. De hecho, este tipo de intervención es un tipo de obra emergente, puesto que el número de obras de rehabilitación realizadas en el panorama nacional ha aumentado paulatinamente durante los últimos años (Ministerio de Fomento, Dirección General de Arquitectura, Vivienda y Suelo; 2017) llegando incluso a superar el número de obras de nueva planta, como se muestra en el gráfico correspondiente a la Figura 7. Concretamente, en el año 2010, el porcentaje de obras de rehabilitación superó al de obras de nueva planta y siguió aumentando, estableciendo una diferencia de 18,20% en el año 2015. Figura 7. Número de licencias municipales según tipo de obra: Nueva Planta o Rehabilitación. Datos extraídos del Ministerio de Fomento, Dirección General de arquitectura, vivienda y suelo (enero de 2017). Observatorio de Vivienda y Suelo, Boletín Especial sobre Rehabilitación. Hay diversos motivos que justifican el incremento de obras de rehabilitación frente a las obras de nueva planta. Principalmente, la situación económica del país que impide el desarrollo de tantos proyectos nueva planta como se desearía, debido a que este tipo de obras requieren una mayor inversión económica que las obras de rehabilitación. Es por ello que incorporar este tipo de envolventes en proyectos de rehabilitación supone innumerables beneficios. En las obras de nueva planta, el proceso de demolición de los edificios construidos supone un gran porcentaje de gastos económicos y energéticos con respecto a los gastos totales de la obra, de modo que, el empleo sistemas como, por ejemplo, el sistema SATE (Sistema de Aislamiento Térmico Exterior), son cada vez más comunes. Debido a esto, la envolvente se diseñará para poder ser instalada en la cara exterior de la fachada de edificios construidos que necesiten una rehabilitación. 74.6 73.2 49.4 40.8 25.4 26.8 50.6 59.2 2000 2005 2010 2015 Número de licencias municipales según tipo de obra. Ámbito Nacional Nueva Planta(%) Rehabilitación (%) DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 32 Una vez justificado que la envolvente podrá emplearse como sistema de rehabilitación para edificios construidos, será necesario establecer cuál será el tipo de fachada más común a la que se adosará la envolvente que va a desarrollarse en el trabajo. Para ello, se analizará el parque construido nacional, con el fin de determinar qué tipología es la más común y poder determinar la envolvente que conforma la fachada de dichos edificios. NÚMERO DE LICENCIAS CONCEDIDAS A EDIFICIOS DE NUEVA PLANTA SEGÚN TIPO DE OBRA AÑO TOTAL TOTAL EDIFICIOS RESIDENCIALES TOTAL EDIFICIOS NO RESIDENCIALES 1995 96.642 86.988 9.654 1996 92.719 82.952 9.767 1997 110.776 98.562 12.214 1998 129.830 115.333 14.497 1999 146.939 131.280 15.659 2000 158.008 142.035 15.973 2001 144.576 128.874 15.702 2002 145.048 129.279 15.769 2003 167.138 150.064 17.074 2004 184.278 166.180 18.098 2005 203.377 184.218 19.159 2006 230.044 208.631 21.413 2007 187.147 166.322 20.825 2008 93.678 79.752 13.926 2009 51.744 39.564 12.180 2010 44.781 35.110 9.671 2011 38.973 30.194 8.779 2012 28.956 21.038 7.918 2013 24.052 16.267 7.785 2014 22.594 15.009 7.585 2015 24.823 17.077 7.746 2016 29.959 22.105 7.854 2017 33.095 24.946 8.149 2018 35.473 27.677 7.796 Figura 8. Tabla: Número de licencias municipales concedidas a edificios de nueva planta según tipo de obra. Datos extraídos del Ministerio de Fomento, 2018 - Visados de dirección de obra de los Colegios de Arquitectos Técnicos (Obras en edificación). Como se muestra en la Tabla correspondiente a la Figura 8, la tipología edificatoria que prima en el panorama nacional es la residencial. Además, según datos extraídos del Ministerio de Fomento, en 2018, España contaba con un total de 25.712.744 unidades de viviendas, no obstante, muchas de estas viviendas presentaban carencias energéticas, de modo que precisaban una rehabilitación para poder solventar estos problemas. Esto reafirma que el ámbito de la rehabilitación es, sin duda, un claro ámbito en el que el prototipo diseñado puede incluirse. Para el desarrollo de este trabajo es fundamental analizar las características de la envolvente que compone la fachada más común del parque construido. En primer lugar, se deduce que la envolvente convencional será la que conforma la fachada de los edificios residenciales, de modo que se tomará como referencia y se desarrollarán sus características en el apartado posterior. En segundo lugar, también será necesario analizar las características de la envolvente convencional en estado de rehabilitación, es decir, el modelo convencional al que se añadirá el prototipo de envolvente que se diseña en el trabajo. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 33 2.1.2. DETERMINACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LAS ENVOLVENTES DE ESTUDIO. Una vez establecidos los dos modelos constructivos que van a analizarse (envolvente convencional y envolvente convencional rehabilitada) es necesario plasmar las características y la estructura que compondrán dichas envolventes. Tradicionalmente, los edificios se proyectaban basándose en criterios de monolitismo, unidad y permanencia, de modo que, la versatilidad o el desmontaje eran conceptos inexistentes en el proceso de diseño de los inmuebles. Estos criterios de unidad y monolitismo han sido aplicados también a la fachada de los mismos, derivando en envolventes con una única vida útil debido a la imposibilidad de ser reutilizadas o desmontadas. Tras haber realizado una búsqueda bibliográfica y analizado una serie de bases de datos y artículos científicos (Base de Costes de la Construcción de Andalucía; 2017 / Catálogo de Detalles Constructivos del CTE; 2018. / M. Marreno, L, Martínez-Escobar, M.P. Mercader, C. Leiva; 2013) se estipula que una fachada convencional está formada por una serie de elementos que se reflejan en el esquema correspondiente la Figura 9. Figura 9. Composición de una Fachada convencional. Las envolventes convencionales siguen una estructura común que es la planteada en esta figura. Se detallan las capas que componen la sección tipo de las envolventes convencionales. En primer lugar, existe una hoja exterior, que por norma general suele componerse mediante un pie de fábrica de ladrillo cerámico. La hoja exterior puede estar revestida o no en su cara exterior. En caso de contar con un revestimiento exterior, lo más común es el empleo de aplacados de piedra natural adherida mediante morteros de cementos dicha hoja exterior. En la cara caliente de la hoja exterior se aplica una capa de mortero de cemento o embarrado para frenar la filtración de agua a través de los ladrillos, puesto que son materiales porosos y permiten el paso del agua. Tras el embarrado, se ubica un aislamiento térmico, generalmente se emplean lanas naturales, fibra de vidrio o espuma de poliuretano proyectada, siendo esta última la más común. En la parte interior del edificio se coloca una hoja interior que puede ser, al igual que la hoja exterior, de ladrillo o de otros materiales como placas de yeso laminado, sin embargo, la opción más normalizada es resolver la hoja interior mediante un tabicón de ladrillo huevo doble. Finalmente, el revestimiento interior de la hoja interior se resuelve mediante una capa de enlucido de yeso fino de aproximadamente 1 centímetro de espesor. La estructura planteada en la Figura 9 será la que definirá la sección tipo de fachada convencional, puesto que dicha estructura es la más común y la que compone la mayor parte del parque construido nacional. HOJA EXTERIOR (Fábrica de ladrillo) EMBARRADO (Mortero de cemento) HOJA INTERIOR (Tabicón de ladrillo) AISLAMIENTO TÉRMICO (Lana natural o espuma de poliuretano) REVESTIMIENTO EXTERIOR (Variedad de posibilidades) REVESTIMIENTO INTERIOR (Enlucido de yeso) DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 34 Se debe recalcar que una de las características básicas de este tipo de fachadas es su incapacidad de ser desmontadas, como se detallaba al inicio de este apartado. Esto es debido a los materiales que la componen y a los sistemas de adhesión que se emplean para anexar unos elementos a otros. Las uniones mediante morteros o soluciones con productos como el hormigón o el mortero hacen que sea prácticamente imposible la reutilización de las fachadas o el reciclaje de los materiales que la componen al estar completamente unidos, de modo que cuando un edificio se demuele no cabe la posibilidad de reutilizar los materiales. Elementos como ladrillos, enfoscados o solerías adheridas mediante mezclas de mortero presentan uniones húmedas y permanentes que eliminan la posibilidad de reutilización o reciclaje de dichos elementos. A estas propiedades de las fachadas convencionales se añade una más: El impacto ambiental que generan los productos de construcción empleados para la configuración de las mismas. En el proceso de producción de ciertos materiales se genera una gran cantidad de emisiones de CO2, a lo que se suma la dificultad que tienen algunos productos para ser eliminados de forma que no presenten riesgos para el medio ambiente. También es un hándicap relevante de las fachadas convencionales el consumo energético que se precisa para la fabricación de ciertos productos de construcción como, por ejemplo, el caso de la espuma de poliuretano, siendo el consumo energético necesario para su fabricación el empleo de un total de 140 MJ por cada kilogramo de material (Mercader Moyano, P. 2010). El empleo de este tipo de materiales es debido a que los conceptos de arquitectura sostenible o construcciones ecoeficientes son términos que aún no están completamente involucrados en estos sectores. Una vez expuesto lo anterior, se deduce que las fachadas convencionales presentan tres características fundamentales: Elementos con una única vida útil – Modelo de Economía Lineal. Uniones húmedas, permanentes e irreversibles – No posibilita la reutilización. Materiales con un gran impacto ambiental – No respetuosos con el planeta. De modo que podríamos asumir que tradicionalmente el sector construcción no ha promovido un modelo sostenible ni tampoco ecoeficiente. Además, los procesos de fabricación tradicionales han participado y promovido el modelo de Economía Lineal cerrando la puerta al modelo de Economía Circular, en el que los productos habitan en un ciclo cerrado reduciendo considerablemente la generación de residuos y la producción excesiva. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 35 2.1.3. DEFINICIÓN DE LOS INDICADORES DE ECOEFICIENCIA DE LAS LA ENVOLVENTES. Una vez establecida estructura principal de las envolventes de estudio, será necesario realizar un análisis de los materiales constitutivos desde la óptica de la ecoeficiencia y la sostenibilidad de los sistemas constructivos como plan de acción contra el cambio climático e impulsión de la revitalización de la economía circular en el sector de la construcción. El fin de dicho análisis será determinar el impacto ambiental que generan los productos de construcción que la componen. Se determinarán cuatro indicadores de ecoeficiencia, siendo: El Consumo Energético y las Emisiones de CO2 generadas en la etapa de fabricación de los productos. La cantidad de producto reciclado incluido en los materiales (etapa pre-consumo) y la cantidad de material que puede ser reutilizado al final de su vida útil (etapa post-consumo). Consumo Energético; planteando una definición general, podemos establecer que el factor consumo energético es la cantidad de energía necesaria para llevar a cabo un proceso productivo. En el ámbito de la construcción y la arquitectura, consideraremos el consumo energético como la cantidad de energía empleada para fabricar un elemento de construcción. El consumo energético se expresará cuantitativamente en MJ/m2. Emisiones de CO2; definidas como la cantidad de emisiones de dióxido de carbono emitidas durante el proceso de fabricación de cualquier elemento. En el ámbito de la construcción y la arquitectura, consideraremos las emisiones de CO2, como todas aquellas que derivan del proceso de fabricación de materiales y elementos de construcción. Las emisiones de CO2 se expresarán cuantitativamente en KgCO2/ m2. Cantidad de material reciclado en la etapa pre-consumo; porcentaje que reflejará la cantidad de producto que se incluye en la fabricación de los productos. La cantidad de material reciclado en la etapa pre-consumo se expresará en tantos por cien. Cantidad de material reciclado en la etapa post-consumo; porcentaje de material que puede ser reciclado cuando el producto alcanza su vida útil. Se establece que, si el producto puede ser reutilizado en su totalidad, este valor será 100%. La cantidad de material reciclado en la etapa post-consumo se expresará en tantos por cien. Estos indicadores son los considerados más empleados a la hora de la realización de un diagnóstico en materia de sostenibilidad e impacto ambiental de productos debido a que son los parámetros que revelan los valores más desfavorables de los productos y, en consecuencia, los más relevantes (Gwyneth Rincón, N. y Medina Becerra, I. 2020). CONSUMO ENERGÉTICO EMISIONES DE CO2 RECICLADO PRE-CONSUMO RECICLADO POST - CONSUMO DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 36 Se desarrollarán una serie de tablas correspondientes a cada una de las envolventes en las que se reflejarán los productos que la componen y los valores de estos cuatro indicadores. Se tomarán los valores de los indicadores en el Proceso de Fabricación (Etapa 1). Figura 10. Etapas del ciclo de vida de los productos. Esquema que representa de forma ordenada las etapas por las que pasa un producto desde que se fabrica hasta que se desecha. La Etapa o Proceso de Fabricación se define como “Actividades necesarias para convertir las materias primas y energía en el producto deseado” (Norma ISO 14040; 2006). Esta etapa del producto es la que supone un mayor costo energético para el medio ambiente en el ámbito de la arquitectura y el sector de la construcción. Esto se debe a la cantidad de maquinaria necesaria y procesos que se precisan para poder generar los materiales de la construcción necesarios para la conformación de edificios. Por ello, se ha determinado que el análisis se centrará en la etapa de fabricación de los productos, con el fin de poder reflejar los valores más relevantes y extraer los datos generales de costo energético de las envolventes. El principal motivo por el cual se plantea el desarrollo de este análisis es realizar una comparativa clara y real sobre las envolventes de estudio (convencional y convencional en estado de rehabilitación) y la envolvente que se diseñará a lo largo de este trabajo para poder valorar cuál de ellas presenta los valores más favorables. Los valores de los indicadores de ecoeficiencia se obtendrán de bancos de datos como BEDEC confeccionado por ITeC (Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña), fichas técnicas de los materiales, certificaciones Ambientales de Productos, como por ejemplo DAP, o de estudios e investigaciones realizadas previamente por profesionales de la materia. No se volcarán en el trabajo los valores de los indicadores correspondientes a la etapa de uso de los productos, por no ser objeto de dicho trabajo. Además, para la obtención de dichos valores sería necesaria la utilización de herramientas informáticas externas no cumplimentadas ni facilitadas en el período lectivo, además de pruebas in situ necesarias para la obtención de dichos valores realizadas con equipamiento técnico especializado del que no se dispone. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 37 2.1.4. DEFINICIÓN DE LAS ENVOLVENTES DE ESTUDIO – CONVENCIONAL Y REHABILITADA. En este apartado se definirán las secciones tipo de las envolventes de estudio, además de las especificaciones técnicas de los materiales que las componen. ENVOLVENTE 1 – ENVOLVENTE CONVENCIONAL Figura 11. Envolvente de estudio – Fachada Convencional. Sección tipo de fachada convencional según Catálogo de Elementos Constructivos del CTE. Especificaciones según BCCA (Base de Costes de la Construcción de Andalucía) y Generador de precios de la construcción – CYPE Ingenieros. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 38 En la siguiente tabla se reflejan los valores del impacto ambiental generado por los elementos de la construcción que conforman la muestra de fachada convencional. En la tabla se muestran los indicadores de ecoeficiencia definidos en el apartado anterior y valor correspondiente a cada producto que conforma la envolvente. Los datos obtenidos en la búsqueda que quedan recogidos en la siguiente tabla se han obtenido a través de distintas fuentes de información, siendo las siguientes: Fuente 1: Base de datos BEDEC confeccionada por el Instituto Técnico de la Construcción de Cataluña (iTeC). En ella se recogen el Consumo Energético producido en la etapa de fabricación de los productos y las Emisiones de CO2 derivadas del proceso de producción de los materiales de la construcción. Fuente 2: Tesis Doctoral: Mercader Moyano, Pilar (2010). Cuantificación de los recursos consumidos y emisiones de CO2 producidas en las construcciones de Andalucía y sus implicaciones en el protocolo de Kioto. (Doctorado). Universidad de Sevilla. IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN QUE CONFORMAN UN METRO CUADRADO DE LA ENVOLVENTE CONVENCIONAL POR M2 PRODUCTO CONSUMO ENERGÉTICO MJ/m2 EMISIONES CO2 KgCO2/m2 CONTENIDO RECICLADO DECLARACIÓN AMBIENTAL DE PRODUCTO PRE-CONSUMO POST-CONSUMO Piedra natural Fuente 2 12,80 20,00 0,00% 0,00% NO Espuma de poliuretano Fuente 2 315,00 46,49 0,00% 0,00% NO Ladrillo perforado Fuente 1 441,00 41,16 0,00% 0,00% NO Ladrillo hueco doble Fuente 1 168,48 12,55 0,00% 0,00% NO Polvo de yeso (Enlucido) Fuente 2 19,80 1,44 0,00% 0,00% NO Polvo de cemento Fuente 1 28,00 38,22 0,00% 0,00% NO Aluminio lacado Fuente 2 11.772,00 1.730,00 0,00% 0,00% NO Figura 12. Tabla: Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman la muestra de fachada convencional por m2. Datos extraídos del Banco de datos BEDEC (Fuente 1) y Tesis Doctoral: Mercader Moyano, Pilar (2010). Cuantificación de los recursos consumidos y emisiones de CO2 producidas en las construcciones de Andalucía y sus implicaciones en el protocolo de Kioto. (Doctorado). Universidad de Sevilla. (Fuente 2). En el Anexo I se incluyen los cálculos realizados para la obtención de los datos de la tabla superior. En el Anexo II se incluye la sección constructiva convencional en un edificio real. Se trata de una Vivienda Unifamiliar en Córdoba: Proyecto Técnico Coordinación y Asesoramiento Técnico en la Dirección de las Obras del Proyecto Piloto NZEB “Nearly Zero-Energy-Building”. Arquitectos Daniel J. Ruesga Díaz y M. del Pilar Mercader Moyano. Contrato art.68/83 LOU Ref. (2688/0632). Tomaremos este edificio a su vez como modelo para proponer una hipótesis de rehabilitación con criterios de economía circular. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 51 2.1.5. DETERMINACIÓN DE MATERIALES DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL PARA LA ENVOLVENTE. Será fundamental realizar una selección de productos que, al contrario de los empleados en las soluciones constructivas convencionales, tengan un reducido consumo energético en su proceso de fabricación y, a su vez, la cantidad de emisiones de CO2 generadas durante dicho proceso sean menores que las emitidas en el proceso de fabricación de los productos convencionales. Para poder determinar dichos materiales, se seleccionarán aquellos que cuenten con Etiquetado Ecológico, a fin que la solución propuesta sea factible y pueda ser de aplicación inmediata al sector de la construcción. De este etiquetado existen tres tipos (Generalitat de Catalunya. Departamento de Territorio y Sostenibilidad. 2020):  Etiquetas Ecológicas Tipo I – (Norma ISO 14024). Ecoetiquetas. Los productos que cuentan con estas ecoetiquetas son aquellos que, una vez analizado su ciclo de vida, se prueba afectan en menor medida al medio ambiente. Este etiquetado es otorgado por una entidad independiente que asume la función de entidad certificadora.  Etiquetas Ecológicas Tipo II – (Norma ISO 14021). Autodeclaraciones Ambientales. Las Etiquetas Ecológicas de Tipo II son avaladas por el propio fabricante que prueba que el ciclo de los productos o algún aspecto concreto de los mismos supone un bajo impacto ambiental.  Etiquetas Ecológicas Tipo III – (Norma ISO 14025). Declaraciones Ambientales. Este etiquetado incluye un catálogo de valores ambientales cuantitativos del producto dentro de una serie de categorías de parámetros prefijados. Dichos parámetros hacen referencia al análisis del ciclo de vida de los productos (ACV). Garantizan el bajo impacto ambiental que suponen los productos que cuentan con este tipo de etiquetado. Se seleccionarán aquellos productos que hayan adquirido Etiquetas Ecológicas Tipo III, de este modo, los productos contarán con la Declaración Ambiental de Productos (DAP)36 - (Environmental Product Declarations, EPD). Figura 15. Relación de la envolvente con el medio ambiente. Esta figura se representa la simbiosis que debe existir entre construcciones, materiales y naturaleza para alcanzar un balance adecuado entre la arquitectura y el planeta. _____________________________________________________________________________________ 36. Declaración Ambiental de Productos. Página Web de AENOR: https://www.aenor.com/certificacion/certificacion-de- producto/declaraciones-ambientales-de-producto (Fecha de consulta 8 de Mayo de 2020). DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 52 2.2. PROCESO METODOLÓGICO. 2.2.1. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA ENVOLVENTE REUTILIZABLE. Establecer las características y propiedades que debe tener una envolvente que participe en el modelo de Economía Circular es vital para el desarrollo de este trabajo. Por supuesto, esta solución constructiva debe ser desmontable, como se ha establecido previamente, para ello, es necesario fijar una serie de parámetros inamovibles para poder alcanzar este objetivo.  Envolvente ligera y ventilada. Plantear una envolvente no ventilada supone la utilización de elementos auxiliares como masillas para garantizar la estanqueidad de dicha solución, es por este motivo por el que se diseñará una envolvente ventilada, que no presenta la necesidad del empleo de estos materiales no reutilizables. Además, como se ha expuesto previamente, el ámbito de aplicación de la envolvente se centrará en climas cálidos y templados y en ellos, emplear una envolvente ventilada es la mejor opción desde el punto de vista de la ecoeficiencia y la sostenibilidad.  Aislamiento Reutilizable. Para el aislamiento se apostará por materiales cuya fijación sea mecánica, dejando a un lado aislamientos proyectados o adheridos a los elementos. Y por supuesto, será fundamental que garanticen la posibilidad de su reutilización.  Lámina impermeabilizante reutilizable. Este punto presenta grandes problemas, debido a que la gran mayoría de las láminas impermeabilizantes se diseñan de manera que su fijación se realice mediante adhesivos o procesos térmicos. Por ello, para solventare esta cuestión se optará por láminas que ofrezcan una fijación mecánica.  Estructura soporte reutilizable. Del mismo modo que el resto de elementos, la estructura auxiliar que soporte los elementos de la envolvente tendrá que tener la opción de ser reutilizable, para ello se planteará una estructura metálica ensamblada mediante tornillos evitando uniones de carácter permanente como por ejemplo las soldaduras.  Uniones en seco. Evidentemente, las uniones soldadas o mediante materiales como morteros se descartarán en el proceso de este prototipo de envolvente debido a que se tratan de soluciones permanentes e irreversibles que niegan, por completo, la posibilidad de desmontaje. Básicamente características de la envolvente reutilizable se pueden resumir en tres: Fachada ventilada, materiales reutilizables y uniones en seco. Estos aspectos serán fundamentales para diseñar el prototipo de envolvente desmontable, a estas premisas se incorporará la utilización de materiales de bajo impacto ambiental, como se menciona en el apartado anterior para que el diseño del producto sea respetuoso con el medio ambiente. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 53 2.2.2. ANÁLISIS DE SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS: ENVOLVENTES LIGERAS Para el desarrollo del prototipo de envolvente, es fundamental recopilar las características de las envolventes ligeras (Figura 16) y determinar cuál es su composición con el fin de poder trasladar estas características al prototipo diseñado y mejorar las que se consideren necesarias. Figura 16. Envolventes Ligeras. En este esquema se plantean los dos principales grupos de envolventes ligeras: Ventiladas y no ventiladas, y los componentes principales de las mismas. Conceptos extraídos de la asignatura Construcción 4: Envolventes Ligeras: Fachadas y Cubiertas. Como se ha expuesto previamente, el prototipo de envolvente diseñado en este trabajo debe ser, necesariamente, una envolvente ligera ventilada, puesto que para la conformación de envolventes no ventiladas se precisa el uso de elementos sellantes como masillas o morteros que hacen que sea imposible dotar al prototipo de su característica principal: el desmontado. Es por ello que se analizarán las características principales de las envolventes ligeras ventiladas. CONCEPTOS GENERALES DE ENVOLVENTES LIGERAS 37:  Generalmente este tipo de envolventes plantean una disociación de la estructura principal del edificio, planteándose dos estructuras diferentes: Estructura de la edificación y estructura soporte del edificio.  Plantear un diseño modular colabora en la optimización de dicho diseño, aunque no es imprescindible.  El revestimiento interior se ejecuta, generalmente, mediante placas de yeso laminado. En cuanto a los acabados y revestimientos exteriores pueden ser de distintas naturalezas y son diversos los productos empleados para dichos revestimientos, no obstante, se reconocen seis grandes grupos de productos:  Paneles de GRC.  Paneles metálicos.  Paneles composite y polímeros.  Paneles cerámicos y aplacados de piedra.  Sistemas de vidrio y translucidos. _____________________________________________________________________________________ 37. Temario impartido en la asignatura Construcción 4: Envolventes Ligeras: Fachadas y Cubiertas. Impartida en el Grado de Fundamentos de la Arquitectura – Escuela Técnica Superior de Arquitectura – Universidad de Sevilla – 2018/2019 ENVOLVENTES LIGERAS VENTILADAS NO VENTILADAS  HOJA EXTERIOR – ESTRUCTURAS AUXILIARES  HOJA SOPORTE – LIGERA / PESADA  AISLAMIENTO TÉRMICO  CÁMARA DE AIRE  TRASDOSADOS  HUECOS Y REMATES DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 54 Las envolventes ligeras ventiladas precisan de una serie de elementos básicos para su conformación (Sánchez‐Ostiz, A. 2011), dichos elementos o “capas” se detallan en la Figura 17. Principalmente, las fachadas ligeras cuentan con dos hojas elementales para su composición. En primer lugar, la hoja soporte, que es estanca al aire y se encarga de soportar todas las cargas que generan los elementos que componen la envolvente y, en segundo lugar, la hoja exterior, que es permeable al aire y cuenta con una función estética. Entre ambas hojas se genera una cámara de aire que permite el proceso de ventilación interior de este tipo de envolventes. La ventilación de la cámara se produce mediante las juntas entre paneles, en caso de ser fachadas discontinuas o bien a través de ranuras en zonas inferiores y superiores. El aislamiento térmico se ubica sobre la hoja soporte y en este caso la fijación será mecánica para poder desmontarlo cuando sea necesario. Finalmente, el revestimiento interior se conformará mediante placas de yeso laminado anclados a una estructura auxiliar metálica. Figura 17. Composición de una Envolvente Ligera Ventilada. Las envolventes ligeras ventiladas cuentan con una serie de elementos que componen su sección expresados en esta figura. La hoja exterior tiene como principal función la resistencia al viento y proporcionar la imagen estética al edificio, es por ello que, el elemento dependerá del acabado que se quiera para el diseño del proyecto, del mismo modo, la estructura auxiliar que soporta la hoja exterior tendrá que tener las prestaciones que exija el producto escogido para el revestimiento exterior de la envolvente. En este caso, nos decantaremos por una estructura auxiliar de acero. El aislamiento colocado en este tipo de envolventes debe ser no hidrófilo, es decir, resistente al agua, esto es debido a que son comunes las filtraciones de agua en las cámaras de aire ventiladas que conforman este tipo de fachadas y aunque se prevean discontinuidades para la evacuación de dicha agua, es inevitable el contacto del agua con el aislamiento. En cuanto a la hoja soporte, como se ha adelantado previamente, su principal función es servir de apoyo al resto de elementos de la envolvente y trasladar las cargas a la estructura principal del edificio sobre el que se coloca la envolvente ligera. Este elemento debe ser estanco al aire, aunque la envolvente ligera sea ventilada, es fundamental que la hoja soporte sea un elemento plenamente estanco. Es necesario saber que existen dos tipos de hojas soportes:  Pesadas → Compuestas por fábricas de ladrillo, bloques o paneles de hormigón.  Ligeras → Conformadas por estructuras de acero o madera y estructuras auxiliares. En este caso, cualquier tipo de hoja soporte pesada será descartado puesto que los elementos que la componen, como por ejemplo el ladrillo, precisan uniones mediante morteros, es decir, uniones permanentes e irreversibles, del mismo modo que materiales como el hormigón, presentan una naturaleza inamovible tras su secado. Es por ello, que se planteará una hoja soporte ligera de acero cuyas uniones se realicen mediante atornillados in situ y no soldaduras puesto que este tipo de uniones son, al igual que las uniones mediante morteros, uniones permanentes e irreversibles que impiden que la estructura pueda ser desmontada y reutilizada. HOJA EXTERIOR (Revestimiento de la fachada) CÁMARA DE AIRE (Cámara de aire ventilada) ESTRUCTURA DE HOJA EXTERIOR (Metálica o de madera) AISLAMIENTO TÉRMICO (Aislamiento resistente al agua) HOJA SOPORTE (Depende de la hoja exterior) ESTRUCTURA DE HOJA SOPORTE (Metálica o de madera) REVESTIMIENTO INTERIOR (Paneles de yeso laminado) DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 55 2.2.3. ANÁLISIS DE PRODUCTOS DAP CON CAPACIDAD DE REUTILIZACIÓN. Será necesario realizar un catálogo en el que se recojan distintos productos que cuenten con una certificación ambiental de productos (DAP – EPD), además dichos productos deben poseer la capacidad de ser reutilizados para su posterior análisis y aplicación al prototipo de envolvente que se va a desarrollar. En el Anexo III se recogen una serie de tablas en las que se especifican las características técnicas de los materiales seleccionados de manera pormenorizada, con el fin de generar un catálogo de productos reutilizables que cuentan con DAP. Los productos se han organizado en seis categorías atendiendo a la función de los mismos. Para designar dichas categorías se emplean siglas siendo las siguientes: AT Aislamiento Térmico RE Revestimiento Exterior LI Lámina Impermeabilizante EP Estructura Portante RI Revestimiento Interior C Carpintería A continuación, se desarrolla una tabla resumen (Figura 18), en la que se detallan los valores de Consumo Energético, Emisiones de CO2 y contenido reciclado en las etapas de pre-consumo y post-consumo de los productos de construcción mencionados. Los datos reflejados en la tabla resumen mencionada se han obtenido de dos fuentes principales. En primer lugar, de la Base de datos BEDEC confeccionada por el Instituto Técnico de la Construcción y en segundo lugar de las fichas técnicas de las Declaraciones Ambientales de los productos seleccionados. Para la conformación de la tabla resumen se establece un código de dígitos que hace referencia a los productos definidos en el Anexo II. AT-01 Plancha de espuma de poliestireno extruido DANOPREN FS 50 DANOSA AT-02 Panel de lana de roca semirrígido VENTRIROCK DUO ROCKWOOL AT-03 Panel de lana de roca semirrígido ALPHAROCK – E ROCKWOOL AT-04 Lana de vidrio KNAUF TP 116 KNAUF LI-01 Lámina impermeabilizante de PVC FV 1.5 Light Grey DANOSA LI-02 Lámina impermeabilizante de PVC HSF 1.5 Dark Grey DANOSA LI-03 Membrana sintética impermeabilizante PVC Sikaplan G SIKA LI-04 Lámina impermeabilizante de EPDM Evalon V ALWITRA RI-01 Placa de yeso laminado Placo BA-13 Placo Saint-Gobain RI-02 Placa de yeso laminado Placo BA-15 Placo Saint-Gobain RI-03 Placa de yeso laminado Pladur N.13, N.15 PLADUR RI-04 Placa de yeso laminado Pladur N.18 PLADUR RI-05 Placa de fibra de yeso Fermacell GmbH FERMACELL RE-01 Aplacado de piedra Caliza Capri LEVANTINA RE-02 Revestimiento cerámico de fachadas TECHNIC NIEVE PORCELANOSA EP-01 Perfiles estructurales de acero Perfil rectangular ArcelorMitttal EP-02 Perfiles estructurales de acero Perfil rectangular Celsa Group EP-03 Perfiles estructurales de acero Perfil rectangular Siderúrgica Sevillana C-01 Carpintería de Aluminio Kömmerling G76 Kömmerling C-02 Carpintería de Aluminio Wicline 75 WICONA C-03 Carpintería de Aluminio HYDRO CIRCAL 75R HYDRO CIRCAL TECHNAL DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 56 IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN CON DECLARACIÓN AMBIENTAL DE PRODUCTOS CÓDIGO CONSUMO ENERGÉTICO MJ/kg EMISIONES CO2 KgCO2/kg CONTENIDO RECICLADO DECLARACIÓN AMBIENTAL DE PRODUCTO PRE-CONSUMO POST-CONSUMO AT-01 105,30 15,54 0,00% 100% DAP-EPD AT-02 51,50 3,61 67,00% 100% DAP-EPD AT-03 94,41 6,61 67,00% 100% DAP-EPD AT-04 69,93 2,78 0,00% 100% DAP-EPD LI-01 64,00 17,43 0,00% 100% DAP-EPD LI-02 69,60 19,62 0,00% 100% DAP-EPD LI-03 199,89 55,53 10,00% 100% DAP-EPD LI-04 NE NE * 100% DAP-EPD RI-01 42,80 2,30 * 100% DAP-EPD RI-02 41,20 2,70 * 100% DAP-EPD RI-03 NE NE * 100% DAP-EPD RI-04 NE NE * 100% DAP-EPD RI-05 NE NE * 100% DAP-EPD RE-01 0,18 0,02 32,00% 100% DAP-EPD RE-02 69,20 5,25 * 100% DAP-EPD EP-01 33,45 12,07 17,40% 100% DAP-EPD EP-02 22,96 13,68 17,40% 100% DAP-EPD EP-03 20,53 11,50 17,40% 100% DAP-EPD C-01 NE NE MNE 100% DAP-EPD C-02 NE NE MNE 100% DAP-EPD C-03 85,00 2,30 75,00% 100% DAP-EPD MNE = Módulo no evaluado. NE = No especificado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. Figura 18. Tabla Impacto ambiental generado por los elementos de construcción con certificación energética. Datos extraídos del Banco de datos BEDEC y de las fichas de certificados de las Declaraciones Ambientales de Producto s (DAP y EPD). Los valores de Consumo Energético y Emisiones de CO2 de algunos de los materiales detallados en la Figura 18, no se especifican en las Declaraciones Ambientales de dichos productos, es por ello que se descartarán y no serán empleados en el desarrollo del prototipo de envolvente reutilizable, dado que sin estos datos no es posible realizar la comparativa entre dicha envolvente y la envolvente convencional para cerciorar la mejoría energética del prototipo. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 57 2.2.4. DISEÑO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE. Para el diseño del prototipo de envolvente reutilizable se seguirán todas las premisas expuestas previamente y se seleccionarán los materiales del catálogo realizado en el apartado anterior: 2.2.3. Análisis de productos DAP con capacidad de reutilización. Figura 19. Diseño de prototipo de envolvente. Sección tipo de prototipo de envolvente diseñada con criterios de Economía Circular. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 58 En la siguiente tabla (Figura 20) se muestran los valores de Consumo Energético, Emisiones de CO2 y contenido reciclado en las etapas de pree-consumo y post-consumo de cada producto que compone el prototipo de envolvente diseñada. Estos valores son necesarios para poder realizar la comparativa en la que se evaluarán las mejoras que presenta el prototipo en cuanto a ecoeficiencia e impacto ambiental. Los valores volcados en la siguiente tabla han sido extraídos de las fichas DAP o EPD de los productos seleccionados. IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN QUE CONFORMAN EL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE PROTOTIPO POR M2 PRODUCTO CONSUMO ENERGÉTICO MJ/m2 EMISIONES CO2 KgCO2/m2 CONTENIDO RECICLADO DECLARACIÓN AMBIENTAL DE PRODUCTO PRE-CONSUMO POST-CONSUMO RE-01 Aplacado de piedra 5,40 0,60 32,00% 100% DAP-EPD AT-02 Panel de lana de roca 57,17 4,01 67,00% 100% DAP-EPD EP-03 Perfiles de acero 805,80 451,37 17,40% 100% DAP-EPD RI -02 Placa de yeso laminado 1.463,70 215,90 0,00% 100% DAP-EPD C-03 Carpintería de aluminio 75R 4.250,00 115,00 75,00% 100% DAP-EPD AT - 02 Panel de lana de roca semirrígido MODELO: VENTRIROCK DUO / FABRICANTE : ROCKWOOL RI-02 Placa de yeso laminado MODELO: PLACO BA15 / FABRICANTE: PLACO SAINT-GOBAIN RE-01 Aplacado de piedra natural MODERLO: Piedra Caliza Capri / FABRICANTE: LEVANTINA EP-03 Perfiles estructurales de acero MODELO: RHS / FABRICANTE: Siderúrgica Sevillana, S.A. C-03 Carpintería de aluminio 75R MODELO: HYDRO CIRCAL 75R / FABRICANTE: TECHNAL En la ficha de Certificación DAP del producto Revestimiento Interior (RI-02) Placa de yeso laminado se menciona que el producto cuenta con un cierto porcentaje de material reciclado en la etapa pre-consumo, sin embargo, no se especifica la cantidad concreta, de modo que tomaremos como valor del porcentaje de material reciclado 0.00%, por ser el más desfavorable Figura 20. Tabla Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman el prototipo de envolvente reutilizable por m2. Datos extraídos del Banco de datos BEDEC y de las fichas de certificados de las Declaraciones Ambientales de Producto s (DAP y EPD). En el Anexo I se incluyen los cálculos realizados para la obtención de los datos de la tabla superior. Del mismo modo que las secciones precedentes, el prototipo de envolvente diseñado se incluye en el modelo de edificio anterior, detallado en el Anexo II, a fin de analizar cómo se incluye el prototipo en un edificio real. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 59 2.2.5. COMPARATIVA ENTRE ENVOLVENTES IDENTIFICANDO LOS ELEMENTOS QUE LAS HACEN ECOEFICIENTES. Será necesario comparar el prototipo de envolvente diseñada con los modelos de fachadas expuestos en el trabajo para comprobar que realmente la envolvente diseñada supone un avance en términos de sostenibilidad y ecoeficiencia. Para el desarrollo de esta comparativa se tomarán tres envolventes de estudio, como se muestra en la Figura 21. La primera y segunda envolvente será la sección tipo de fachada convencional y la sección tipo de fachada convencional rehabilitada respectivamente ― Definidas en el apartado “2.1.4. Definición de las envolventes de Estudio – Convencional y Rehabilitada.” Finalmente, la tercera envolvente de estudio será el prototipo de envolvente que se ha diseñado en este trabajo ― “Definida en el apartado 2.2.4. Diseño del prototipo de envolvente.” Figura 21. Envolventes seleccionadas. Muestras de las envolventes que se han seleccionado para la realización de la comparativa. A) INDICADORES DE ECOEFICIENCIA___________________________________________________________ Para el desarrollo de la comparativa se analizarán los cuatro indicadores que se han empleado a lo largo del trabajo, siendo:  Consumo Energético; Cantidad de energía necesaria para llevar a cabo un proceso productivo. En el ámbito de la construcción y la arquitectura, consideraremos el consumo energético como la cantidad de energía empleada para fabricar un elemento de construcción. El consumo energético se expresará cuantitativamente en MJ/ m2.  Emisiones de CO2; definidas como la cantidad de emisiones de dióxido de carbono emitidas durante el proceso de fabricación de cualquier elemento. En el ámbito de la construcción y la arquitectura, consideraremos las emisiones de CO2, como todas aquellas que derivan del proceso de fabricación de materiales y elementos de construcción. Las emisiones de CO2 se expresarán cuantitativamente en KgCO2/m2.  Cantidad de material reciclado; Se cuantificará el porcentaje de material reciclado en la en la etapa pre-consumo y post-consumo de los productos. ENVOLVENTE CONVENCIONAL ENVOLVENTE CONVENCIONAL REHABILITADA PROTOTIPO DE ENVOLVENTE DISEÑADA DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 60 B) SECCIONES TIPO DE LAS MUESTRAS DE ENVOLVENTES PARA LA COMPARATIVA_________________ ■ ENVOLVENTE CONVENCIONAL. Figura 22. Envolvente Convencional. Sección tipo de la muestra de envolvente convencional. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 61 ■ ENVOLVENTE CONVENCIONAL REHABILITADA Figura 23. Envolvente rehabilitada. Sección tipo de la muestra de envolvente rehabilitada. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 62 ■ PROTOTIPO DE ENVOLVENTE DISEÑADA Figura 24. Prototipo de envolvente diseñada. Sección tipo de la muestra de prototipo de envolvente diseñada. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 63 C) PREVIO AL DESARROLLO DE LA COMPARATIVA ______________________________________________ Para realizar la comparativa será necesario configurar una Tabla (Figura 25) en la que se organicen y reflejen los valores de Consumo Energético, Emisiones de CO2 y contenido reciclado en las etapas de pre-consumo y post-consumo correspondientes a todos los productos que componen las tres envolventes que se han seleccionado y definido en el trabajo. La tabla recogerá todos los valores de manera que se permitirá analizar dichos valores en conjunto y cerciorar que el prototipo de envolvente proyectada mejora las características de las otras dos envolventes seleccionadas (convencional y rehabilitada) en cuanto al ámbito de la sostenibilidad y la ecoeficiencia. Para realizar la comparativa de forma correcta y lógica es necesario establecer parámetros comunes a todas las envolventes con la finalidad de poder analizar los valores correspondientes a dichos parámetros y extraer las conclusiones pertinentes. Las tres envolventes que van a ser comparadas y analizadas son distintas en cuanto a materiales y composición, no obstante, cuentan con una estructura común. Es por ello que se han determinado una serie de categorías en las que se incluyen los productos que componen las envolventes. Las categorías mencionadas son las siguientes:  Revestimiento exterior.  Aislamiento térmico.  Hoja Principal.  Hoja interior.  Revestimiento interior – Acabado.  Tipo de uniones.  Carpintería. En todos los casos el revestimiento exterior está conformado mediante aplacado de piedra para realizar una comparativa lógica y justa, sin embargo, el tipo de aplacado es distinto según la solución constructiva seleccionada. En el caso del aislamiento térmico, en la envolvente convencional se opta por una espuma de poliuretano, mientras que en la envolvente rehabilitada y en el prototipo de envolvente diseñada, se colocan paneles de lana de roca semirrígidos. En cuanto a la hoja principal, en las fachadas convencional y rehabilitada, se emplea una fábrica de ladrillo perforado. Por otro lado, en la fachada prototipo, se plantea una estructura metálica, dado que, una hoja principal de ladrillo no tiene la capacidad de ser reutilizada, como se ha mencionado a lo largo del desarrollo del trabajo. La hoja interior de las soluciones convencional y rehabilitada se compone mediante un tabicón de ladrillo hueco doble con uniones mediante mortero de cemento, mientras que en la solución prototipo, la hoja interior se conforma mediante placas de yeso laminado con su correspondiente estructura de montantes y travesaños. Siguiendo la misma lógica aplicada en la elección de la hoja principal, si planteamos una hoja interior compuesta por ladrillos en el prototipo de envolvente diseñado, sería imposible reutilizarlo. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 64 Para el revestimiento interior o acabado de las envolventes convencional y rehabilitada se aplica una capa de enlucido de yeso fino de 1,50 cm de espesor aproximadamente, mientras que en el prototipo diseñado no es necesario aplicar ningún acabado o, en cuyo caso, podría optarse por la aplicación de una capa de pintura. Las uniones empleadas en la envolvente convencional son uniones mediante mortero de cemento. En la envolvente rehabilitada existen uniones atornilladas y también uniones mediante mortero de cemento. En este caso, estableceremos las uniones de esta envolvente como uniones mediante mortero, puesto que son las que priman. Por otro lado, en el prototipo de envolvente diseñada en este trabajo, las uniones son, necesariamente, mediante atornillado in situ. Finalmente, para la carpintería de todas las envolventes se ha optado por carpintería de aluminio, sin embargo, el prototipo presenta una carpintería de aluminio del fabricante TECHNA, cuyas características han sido definidas en el desarrollo del proyecto. ENVOLVENTE CONVENCIONAL ENVOLVENTE REHABILITADA ENVOLVENTE PROTOTIPO ESPUMA DE POLIURETANO APLACADO DE PIEDRA LADRILLO PERFORADO LADRILLO HUECO DOBLE ENLUCIDO DE YESO CARPINTERÍA DE ALUMINIO PANEL DE LANA DE ROCA APLACADO DE PIEDRA ESTRUCTURA METÁLICA PLACA DE YESO LAMINADO OPCIONAL CARPINTERÍA DE ALUMINIO 75R DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 65 D) COMPARATIVA DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LAS ENVOLVENTES____________________ Figura 25. Tabla: Comparativa de envolventes mediante el análisis del impacto ambiental generado por los elementos de construcción que las componen. En la tabla se establecen los valores de Consumo Energético y Emisiones de CO2 por metro cuadrado (Cálculos desarrollados en el Anexo I) y el porcentaje de material reciclado de las respectivas muestras de estudio para realizar la comparativa. COMPARATIVA DE ENVOLVENTES MEDIANTE EL ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN QUE LAS COMPONEN Nº PRODUCTO CONSUMO ENERGÉTICO MJ/m2 EMISIONES CO2 KgCO2/m2 CONTENIDO RECICLADO DAP EPD PRE-CONSUMO POST-CONSUMO CONVENCIONAL Revestimiento exterior 12,80 20,00 0,00% 0,00% NO Aislamiento térmico - PUR 315,00 46,49 0,00% 0,00% NO Hoja principal - Ladrillo perforado 441,00 41,16 0,00% 0,00% NO Hoja interior - Tabicón de LHD 168,48 12,55 0,00% 0,00% NO Acabado – enlucido de yeso 19,80 1,44 0,00% 0,00% NO Uniones - Polvo de cemento 28,00 38,22 0,00% 0,00% NO Carpintería de aluminio lacado 11.772,00 1.730,70 0,00% 0,00% NO REHABILITADA Revestimiento exterior 5,40 0,60 32,00% 100% DAP EPD Aislamiento térmico - PUR 315,00 46,49 0,00% 0,00% NO Hoja principal - Ladrillo perforado 441,00 41,16 0,00% 0,00% NO Hoja interior – Tabicón de LHD 168,48 12,55 0,00% 0,00% NO Acabado – enlucido de yeso 19,80 1,44 0,00% 0,00% NO Uniones - Polvo de cemento 28,00 38,22 0,00% 0,00% NO Carpintería de aluminio lacado 11.772,00 1.730,70 0,00% 0,00% NO PROTOTIPO Revestimiento exterior 5,40 0,60 32,00% 100% DAP EPD Aislamiento térmico – Lana de roca 57,17 4,01 67,00% 100% DAP EPD Hoja principal - Estructura metálica 805,80 451,37 17,40% 100% DAP EPD Hoja interior - Placa de yeso laminado 1.463,70 215,90 0,00% 100% DAP EPD Acabado – Opcional - - - - - Uniones atornilladas 0,00 0,00 0,00% 100% - Carpintería Aluminio 75R 4.250,00 115,00 75,00% 100% DAP EPD DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 66 En la Tabla anterior, correspondiente a la Figura 25, se muestran los valores de los indicadores correspondientes a los productos de construcción que componen las envolventes escogidas para la realización de la comparativa, siendo estas envolventes: Envolvente convencional, envolvente convencional rehabilitada ― denominada rehabilitada ― y el prototipo de envolvente diseñado en este trabajo ― denominada prototipo. En dicha tabla también se especifica qué productos cuentan con una Declaración Ambiental de Productos (DAP o EPD) y cuáles no. En primer lugar, los valores de Consumo Energético y Emisiones de CO2 más desfavorables serán aquellos cuyo valor sea mayor esto es debido a que si un producto tiene un Consumo Energético alto, significa que precisa de una mayor cantidad de energía para su fabricación y es, por tanto, más contaminante. Lo mismo ocurre con los valores de las Emisiones de CO2, si el valor de Emisiones de CO2 es un valor alto, significa que en la fabricación de dicho producto se genera una gran cantidad de emisiones de dióxido de carbono, es decir, el producto cuenta con un proceso de fabricación más contaminante que el de un producto en cuya etapa de fabricación cuente con un valor de Emisiones de CO2 menor. Analizando estos dos indicadores mencionados, se observa que la envolvente convencional y la rehabilitada son las que presentan los valores máximos siendo: 11.772 MJ/m2 de Consumo Energético de la carpintería de aluminio y 1.730,70 kgCO2/m2 de Emisiones de CO2 también correspondiente a la carpintería de aluminio. La carpintería de aluminio escogida para la envolvente prototipo tiene unos valores de 4.250 MJ/m2 y 115 kgCO2/m2, siendo estos valores más favorables que los detallados anteriormente. Los valores mínimos y, por lo tanto, los valores más favorables de Consumo Energético y Emisiones de CO2 corresponden a uno de los productos que componen el prototipo de envolvente diseñado siendo dichos valores: 5,40 MJ/m2 de Consumo Energético y 0,60 kgCO2/m2 correspondientes al indicador Emisiones de CO2, ambos correspondientes al aplacado de piedra empleado para la conformación del revestimiento exterior. En segundo lugar y, al contrario que los valores relativos a Consumo Energético y a las Emisiones de CO2, los valores relativos a los indicadores correspondientes al contenido reciclado en las etapas de pre-consumo y post-consumo serán más favorables en desde el punto de vista de la sostenibilidad y la ecoeficiencia en aquellos productos en los que los valores sean mayores. Esto es debido a que, cuanto mayor cantidad de producto reciclado tenga el producto en cuestión en la etapa pre-consumo o mayor cantidad de producto pueda reutilizarse, menor impacto tendrá el producto sobre el medio ambiente. El hecho de que un producto cuente con cierto porcentaje de material reciclado se traduce en una minoración de la cantidad de residuos de la construcción y la demolición (RCD); dicha minoración depende de la cantidad de producto que se reutilice o recicle. Realizando un breve análisis de los valores que se reflejan en la tabla anterior, se observa que, en cuanto al porcentaje de contenido reciclado, la envolvente convencional presenta los valores más desfavorables, pues en todos los casos, el valor es 0%, es decir, ningún producto cuenta con material reciclado en la etapa pre-consumo (fabricación) ni puede reutilizarse con la finalidad de ser incluido en una nueva fachada o elemento constructivo. Por el contrario, el prototipo de envolvente diseñado es el que cuenta con los valores más favorables. En la etapa pre-consumo cuatro de los siete productos que la componen cuentan con material reciclado, siendo la carpintería el elemento que cuenta con el porcentaje mayor, 75%. En cuanto a la etapa post-consumo, el prototipo también presenta los valores más favorables debido a que todos sus componentes pueden reutilizarse, ya que, esa fue una de las premisas principales que se determinaron para la realización del diseño de dicha envolvente. Tras haber realizado este sucinto análisis se puede intuir que el prototipo de envolvente presenta unos valores más favorables que los que presentan la envolvente convencional y la envolvente rehabilitada atendiendo a criterios de sostenibilidad y ecoeficiencia. No obstante, en el siguiente capítulo de este trabajo, Resultados y Discusión de Resultados, se analizarán de manera pormenorizada, detallada y gráfica cada uno de los valores representados en la tabla anterior con la finalidad de poder mostrar los resultados de una forma clara y concisa para poder extraer las pertinentes deducciones y conclusiones en base a lo expuesto en dicho capítulo. DESARROLLO DEL PROTOTIPO DE ENVOLVENTE 67 68 CAPÍTULO 3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 69 70 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS. En este capítulo del trabajo se analizarán los resultados obtenidos tras el completo desarrollo del proyecto. Una vez elaborada y analizada la tabla del capítulo anterior (Figura 25 Tabla: Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman las fachadas seleccionadas), es fundamental mostrar gráficamente los valores reflejados en dicha tabla. Esto es necesario para poder tener una visión directa de los valores reflejados y facilitar la comparación de dichos valores con el fin de obtener los resultados y el análisis comparativo definitivo. Para ello, en este capítulo se desarrollarán cuatro gráficas de barras. En dichas gráficas se mostrarán respectivamente los valores de Consumo Energético, Emisiones de CO2 y porcentaje de producto reciclado en la etapa de pre-consumo y post-consumo de cada uno de los materiales que conforman las envolventes. Por supuesto, los valores numéricos necesarios para confeccionar las gráficas de barras mencionadas se extraerán de la tabla desarrollada en el capítulo anterior. Seguidamente, se compondrán dos gráficas en las que se reflejarán los valores totales de los índices analizados, con el propósito de obtener los datos globales de las envolventes y poder evaluar cuál de ellas muestra los valores más favorables. En la primera se mostrarán los valores de Consumo Energético (MJ/m2) y Emisiones de CO2 (kgCO2/m2) y en la segunda se mostrará el porcentaje de producto reciclado en la etapa pre-consumo y post-consumo. Finalmente se desarrollará una gráfica en la que se reflejará los porcentajes de mejora que supone el prototipo frente a la envolvente convencional y frente a la envolvente rehabilitada. Para confeccionar las gráficas se mantendrá la misma nomenclatura que se ha determinado en la tabla. Las envolventes se denominarán, como a lo largo de todo el trabajo, Envolvente Convencional, Envolvente Rehabilitada y Prototipo de Envolvente Diseñada, respectivamente. Las envolventes convencional, rehabilitada y prototipo se identificarán con distintos colores, (naranja, verde agua y verde claro respectivamente) para poder analizar los datos en las gráficas de barras e identificar visualmente a qué envolvente corresponden los valores numéricos que quedan reflejados en ellas. En cuanto a los elementos que se analizarán serán los mismos que se detallan en la tabla del capítulo anterior, siendo los siguientes: PRODUCTOS CONVENCIONAL REHABILITADA PROTOTIPO Revestimiento exterior Aplacado de piedra Aplacado de piedra Aplacado de piedra Aislamiento térmico Esp. de poliuretano Esp. de poliuretano Lana de roca Hoja principal Ladrillo perforado Ladrillo perforado Perfiles metálicos Hoja interior Ladrillo hueco doble Ladrillo hueco doble PYL Revestimiento interior Enlucido de yeso Enlucido de yeso Opcional Uniones Mortero de cemento Mortero de cemento Tornillos Carpintería Aluminio Aluminio Aluminio 75R Figura 26. Tabla: Resumen de productos que componen las envolventes En la tabla se reflejan de manera resumida los elementos que componen las envolventes convencional, rehabilitada y prototipo. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 83 84 CONCLUSIONES. Tras la realización del trabajo y el análisis de los resultados obtenidos, se han extraído las siguientes conclusiones. 1. En primer lugar, concluimos que el modelo de Economía Circular, en el que los productos se ven envueltos en un ciclo de vida cerrado, supone innumerables mejoras frente al actual modelo de Economía Lineal en materia de ecoeficiencia y sostenibilidad. 2. En segundo lugar y realizando una visión general, es posible afirmar que el sector de la construcción supone un gran aliciente al proceso de cambio climático, debido al alto volumen de industria que dicho sector requiere para llevar a cabo sus actividades. Además, los procesos productivos y de fabricación necesarios para la generación de los materiales de construcción suponen grandes costos energéticos. Es por ello, que el sector de la construcción se ha convertido en uno de los mayores generadores de contaminación y uno de los sectores más dañinos para el medio ambiente. De modo que es necesario incluir conceptos de ecoeficiencia y sostenibilidad en el mundo de la arquitectura y la construcción, del mismo modo que es fundamental impulsar proyectos en los que se investiguen y promuevan aspectos destinados a la mejora de dicho sector desde el punto de vista de la sostenibilidad. Por supuesto, plantear un modelo de producción circular en el sector de la construcción supondría considerables mejoras para el estado actual del planeta. 3. En tercer lugar, centrándonos en el desarrollo del prototipo, asumimos que el diseño de envolventes que participen de la economía circular es posible, es decir, se confirma que es factible plantear soluciones constructivas alternativas a las convencionales. Establecer como principal premisa la reutilización de las fachadas es completamente viable. Así mismo, queda demostrado que es viable incluir en este tipo de soluciones productos cuyo impacto ambiental sea bajo para conformar las fachadas de los edificios. 4. En cuarto lugar, se asume que la incorporación de la envolvente diseñada en edificios es también posible, como se detalla en el Anexo II: Detalles constructivos. En la planimetría incluida en el Anexo se muestra como el prototipo de envolvente diseñada, al igual que la envolvente convencional y la envolvente convencional rehabilitada, puede incorporarse en edificios sin ningún problema, formando parte de la estructura general del mismo y conformando la fachada de dichos edificios sin suponer ningún problema. 5. En quinto lugar, centrándonos en los resultados obtenidos tras la realización de la comparativa entre envolventes, se demuestra que la envolvente diseñada genera un menor impacto sobre el planeta que las envolventes convencional y convencional rehabilitada. Como se refleja en el capítulo anterior, el prototipo supone una mejora promedio total de un 49,39% y 59,67% frente a la envolvente convencional y convencional rehabilitada respectivamente. 6. Finalmente, cabe mencionar que los conceptos de arquitectura sostenible desarrollados en este trabajo, no están fundamentalmente limitados a la implementación de fachadas reutilizables. Tales conceptos, en su marco general de implementación, podrían aplicarse al diseño y fabricación de otros elementos constructivos, tales como cubiertas. Es importante mencionar también que otro tipo de materiales y técnicas podrían utilizarse para la fabricación de dichos elementos ― incluida la fachada estudiada en este trabajo ― con posibles beneficios adicionales en cuanto a consumo energético. De esta forma, los conceptos propuestos en este trabajo, más allá de la implementación concreta de la fachada desarrollada, podrían dar lugar a nuevas ramas de la arquitectura más amables con el medio ambiente y facilitando su integración en el paradigma de la economía circular, reduciendo potencialmente el impacto medioambiental y económico de la arquitectura. CONCLUSIONES 85 86 87 88 La arquitectura es la encargada de estructurar nuestro planeta, aún estamos a tiempo de convertirla en una herramienta para preservarlo. 89 90 ANEXO I CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN 91 92 ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. En este Anexo se realizarán de manera pormenorizada los cálculos necesarios para obtener los valores de Consumo Energético y Emisiones de CO2 de los materiales que componen cada una de las envolventes por cada metro cuadrado de las mismas. Estos cálculos son necesarios para la realización de la comparativa entre las tres envolventes escogidas para el desarrollo de este trabajo, dicha comparativa se desarrolla en el Capítulo 2, apartado 2.2.5. Comparativa entre envolventes identificando los elementos que la hacen ecoeficientes. Además de realizar los cálculos pertinentes para la obtención de los valores mencionados relativos a las envolventes escogidas, también se realizarán dichos cálculos a fin de obtener los valores mencionados de los materiales que conforman los forjados sanitarios, intermedios y cubiertas, acabado de cubierta, solería interior, tabiquería interior y falso techo que se han escogido para la conformación de la sección constructiva del edificio tomado como modelo al que se le ha añadido el prototipo de envolvente. Este edificio teórico queda definido en el Anexo II. Estos cálculos van a realizarse a fin de obtener los datos del edificio al completo y no solo de la envolvente que se desarrolla en este trabajo. Para la realización de los cálculos serán necesarios tres valores fundamentales: El Consumo Energético por kilogramo de cada material (MJ/kg), los kilogramos de CO2 generados en el proceso de fabricación por cada kilogramo de material que se produce (kgCO2/kg) y la densidad o peso específico de los materiales (kg/m3). A continuación, se detalla el proceso que se ha seguido para la realización del cálculo para la obtención de los valores mencionados. CONSUMO ENERGÉTICO Para hallar el valor de Consumo Energético por cada metro cuadrado de envolvente se realizarán una serie de cálculos. En primer lugar, es necesario conocer la cantidad de material que hay en cada metro cuadrado de envolvente, es decir, los kilogramos de material que hay en cada metro cuadrado de envolvente. Para ello se multiplicará la densidad del material por el alto, ancho y espesor del material. En este caso, el alto y el ancho es de un metro dado que se pretende averiguar el peso del material en un metro cuadrado, es por ello que se multiplicará el valor de la densidad directamente por el espesor del material. Peso = Densidad (kg/m3) · Altura (1 metro) · Anchura (1 metro) · Espesor (metros) De esta manera obtenemos los kilogramos de material (kg) que hay en un metro cuadrado de envolvente. Para calcular la cantidad de Consumo Energético que precisa cada material por metro cuadrado de envolvente, será necesario multiplicar el Peso (kg) por el Consumo Energético (MJ/kg). Consumo Energético por cada m2 = Peso (kg) · Consumo por kilogramo (MJ/kg) De este modo, se obtiene el Consumo Energético de cada material por cada metro cuadrado que compone las envolventes. Como se ha mencionado, este proceso de cálculo se realizará para cada una de las envolventes. ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 93 EMISIONES DE CO2 Del mismo modo que el proceso anterior es necesario conocer los kilogramos de material que hay en cada metro cuadrado de envolvente, para ello se realizará la misma operación. Peso = Densidad (kg/m3) · Altura (1 metro) · Anchura (1 metro) · Espesor (metros) De esta manera obtenemos los kilogramos de material (kg) que hay en un metro cuadrado de envolvente. Para calcular la cantidad de Emisiones de CO2 que precisa cada material por metro cuadrado de envolvente, será necesario multiplicar el Peso (kg) por los kilogramos de CO2 que se emiten por cada kilogramo de material en el proceso de fabricación. Emisiones de CO2 por cada m2 = Peso (kg) · Emisiones de CO2 por kilogramo (kgCO2/kg) De este modo, se obtienen las Emisiones de CO2 de cada material por cada metro cuadrado que compone las envolventes. Del mismo modo que en el caso anterior, este proceso de cálculo se realizará para cada una de las envolventes. OBTENCIÓN DE VALORES FUNDAMENTALES PARA EL CÁLCULO Como se ha mencionado previamente, para la obtención de los valores de Consumo Energético y Emisiones de CO2 por cada metro cuadrado de envolvente será necesario conocer los valores de Consumo Energético por cada kilogramo de material, expresados en MJ/kg, el valor de las Emisiones de CO2 de cada kilogramo de material expresados en kgCO2/kg y la densidad de cada material, expresada en kg/m3. Estos valores han sido obtenidos de las siguientes fuentes: Fuente 1: Base de datos BEDEC confeccionada por el Instituto Técnico de la Construcción de Cataluña (iTeC). En ella se recogen el Consumo Energético producido en la etapa de fabricación de los productos y las Emisiones de CO2 derivadas del proceso de producción de los materiales de la construcción. Fuente 2: Tesis Doctoral: Mercader Moyano, Pilar (2010). Cuantificación de los recursos consumidos y emisiones de CO2 producidas en las construcciones de Andalucía y sus implicaciones en el protocolo de Kioto. (Doctorado). Universidad de Sevilla. Fuente 3: Fichas de certificaciones DAP (Declaración Ambiental de Productos) o EPD (Enviromental Product Declaration) de los productos seleccionados. Las fuentes mencionadas muestran valores generales de los materiales y productos de la construcción, no obstante, algunos de los productos empleados en la conformación del modelo no son productos genéricos. Es por ello que en ciertos casos no ha sido posible encontrar algunos de los valores correspondientes a dichos productos por no quedar reflejados en las fuentes consultadas. Para subsanar este problema se ha realizado una búsqueda bibliografía en las fuentes mencionadas y se han escogido los valores correspondientes a productos similares o equivalentes cuyas características sean semejantes a fin de obtener los valores más aproximados posibles. ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 94 Los productos y materiales de la construcción cuyos valores volcados en las tablas son valores aproximados quedan reflejados en las tablas con color verde: VALORES APROXIMADOS MEDIANTE LA BÚSQUEDA DE PRODUCTOS SIMILARES O EQUIVALENTES CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 POR KILOGRAMO Y DENSIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN UBI. PRODUCTO FUENTE CONSUMO ENERGÉTICO MJ/kg EMISIONES CO2 KgCO2/kg DENSIDAD ESPECÍFICA kg/m3 ENVOLVENTES Aplacado de piedra natural 2 0,32 0,50 2.000,00 Espuma de poliuretano - PUR 2 140,00 20,66 45,00 Ladrillo perforado 1 4,50 0,42 1.400,00 Ladrillo hueco doble 1 4,16 0,31 810,00 Polvo de yeso (Enlucido de yeso) 2 3,30 0,24 600,00 Polvo de cemento (Mortero) 1 7,00 1,82 1.400,00 Carpintería de aluminio lacado 2 218,00 32,05 2.700,00 Aplacado de piedra Artificial 3 0,18 0,02 1.500,00 Panel de lana de roca 3 51,50 3,61 30,00 Perfiles de acero 3 20,53 11,50 7.850,00 Placa de yeso laminado 3 140,00 20,66 697,00 Carpintería de aluminio 75R 3 85,00 2,30 2.500,00 FORJADOS Vigas IPE 240 de acero 1 44,29 4,37 7.850,00 Viguetas IPE 120 de acero 1 41,50 4,00 7.850,00 Bovedillas de mortero 1 2,35 0,23 1.300,00 Chapa grecada de acero 1 35,00 2,80 4.716,00 Capa de compresión de HA 1 4,80 0,46 2.500,00 CUBIERTA Formación de pendiente hormigón 2 4,80 0,46 2.000,00 Poliestireno extruido- XPS 2 117,00 17,30 25,00 Geotextil 2 16,16 2,38 10,00 Impermeabilizante - Lámina PVC 3 64,00 14,43 1.420,00 Soporte de pavimento flotante 2 45,00 32,05 1.500,00 Solería de baldosas de WPC 2 2,50 0,18 2.000,00 SUELO Tarima de madera tipo DPL 2 24,07 6,69 920,00 Soporte mediante rastreles 2 10,80 3,59 920,00 FALSO TECHO Falso techo de placas de yeso 2 68,72 3,93 450,00 Estructura metálica de falso techo 2 19,08 1,07 1.500,00 Figura 34. Consumo Energético y Emisiones de CO2 por kilogramo y Densidad de los Materiales de Construcción. CÁLCULO DE CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 95 ELEMENTOS QUE COMPONEN LA FACHADA APLACADO DE PIEDRA NATURAL Peso = 2.000 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 40 kg Consumo Energético por cada m2 = 40 kg · 0,32 MJ/kg = 12,80 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 40 kg · 0,50 KgCO2/kg = 20 kgCO2 por cada m2 ESPUMA DE POLIURETANO Peso = 45 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 2,25 kg Consumo Energético por cada m2 = 2,25 kg · 140 MJ/kg = 315 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 2,25 kg · 20,66 KgCO2/kg = 46,49 kgCO2 por cada m2 LADRILLO PERFORADO Peso = 1.400 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,07 m = 98 kg Consumo Energético por cada m2 = 98 kg · 4,50 MJ/kg = 441 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 98 kg · 0,42 KgCO2/kg = 41,16 kgCO2 por cada m2 LADRILLO HUECO DOBLE Peso = 810 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 40,50 kg Consumo Energético por cada m2 = 40,50 kg · 4,16 MJ/kg = 168,48 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 40,50 kg · 0,31 KgCO2/kg = 12,55 kgCO2 por cada m2 POLVO DE YESO – ENLUCIDO DE YESO Peso = 600 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,01 m = 6 kg Consumo Energético por cada m2 = 6 kg · 3,30 MJ/kg = 19,80 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 6 kg · 0,24 KgCO2/kg = 1,44 kgCO2 por cada m2 POLVO DE CEMENTO - EMBARRADO Peso = 1.400 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,015 m = 21 kg Consumo Energético por cada m2 = 21 kg · 7 MJ/kg = 28 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 21 kg · 1,82 KgCO2/kg = 38,22 kgCO2 por cada m2 CARPINTERÍA DE ALUMINIO LACADO Peso = 2.700 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 54 kg Consumo Energético por cada m2 = 54 kg · 218 MJ/kg = 11.772 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 54 kg · 32,05 KgCO2/kg = 1.730,70 kgCO2 por cada m2 APLACADO DE PIEDRA ARTIFICIAL ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 96 Peso = 1.500 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 30 kg Consumo Energético por cada m2 = 30 kg · 0,18 MJ/kg = 5,40 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 30 kg · 0,02 KgCO2/kg = 0,60 kgCO2 por cada m2 PANEL DE LANA DE ROCA Peso = 30 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,037 m = 1,11 kg Consumo Energético por cada m2 = 1,11 kg · 51,50 MJ/kg = 57,17 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 1,11 kg · 3,61 KgCO2/kg = 4,01 kgCO2 por cada m2 PERFILES DE ACERO Peso = 7.850 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,005 m = 39,25 kg Consumo Energético por cada m2 = 39,25 kg · 20,53 MJ/kg = 805,80 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 39,25 kg · 11,50 KgCO2/kg = 451,37 kgCO2 por cada m2 PLACA DE YESO LAMINADO Peso = 697 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,015 m = 10,45 kg Consumo Energético por cada m2 = 10,45 kg · 140 MJ/kg = 1.463,70 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 10,45 kg · 20,66 KgCO2/kg = 215,90 kgCO2 por cada m2 CARPINTERÍA DE ALUMINIO 75R Peso = 2.500 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 50 kg Consumo Energético por cada m2 = 50 kg · 85 MJ/kg = 4.250 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 50 kg · 2,30 KgCO2/kg = 115 kgCO2 por cada m2 ELEMENTOS QUE COMPONEN LOS FORJADOS VIGAS IPE 240 Peso = 7.850 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 392,50 kg Consumo Energético por cada m2 = 392,50 kg · 44,29 MJ/kg = 17.383,82 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 392,50 kg · 4,37 KgCO2/kg = 1.715,23 kgCO2 por cada m2 VIGAS IPE 120 Peso = 7.850 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 392,50 kg Consumo Energético por cada m2 = 392,50 kg · 41,50 MJ/kg = 16.288,75 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 392,50 kg · 4 KgCO2/kg = 1.570 kgCO2 por cada m2 BOVEDILLAS DE MORTERO ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 97 Peso = 1.300 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,10 m = 130 kg Consumo Energético por cada m2 = 130 kg · 2,35 MJ/kg = 305,50 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 130 kg · 0,23 KgCO2/kg = 29,90 kgCO2 por cada m2 CHAPA GRECADA DE ACERO Peso = 4.716 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,001 m = 4,72 kg Consumo Energético por cada m2 = 4,72 kg · 35 MJ/kg = 165,20 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 4,72 kg · 2,80 KgCO2/kg = 13,22 kgCO2 por cada m2 CAPA DE COMPRESIÓN DE HA Peso = 2.500 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 125 kg Consumo Energético por cada m2 = 125 kg · 4,80 MJ/kg = 600 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 125 kg · 0,46 KgCO2/kg = 57,50 kgCO2 por cada m2 ELEMENTOS QUE COMPONEN LA CUBIERTA FORMACIÓN DE PENDIENTE DE HORMIGÓN ALIGERADO Peso = 2.000 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 100 kg Consumo Energético por cada m2 = 100 kg · 4,80 MJ/kg = 480 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 100 kg · 0,46 KgCO2/kg = 46 kgCO2 por cada m2 POLIESTIRENO EXTRUIDO - XPS Peso = 25 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 1,25 kg Consumo Energético por cada m2 = 1,25 kg · 117 MJ/kg = 146,25 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 1,25 kg · 17,30 KgCO2/kg = 21,63 kgCO2 por cada m2 GEOTEXTIL Peso = 10 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,001 m = 0,01 kg Consumo Energético por cada m2 = 0,01 kg · 16,16 MJ/kg = 0,17 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 0,01 kg · 2,38 KgCO2/kg = 0,03 kgCO2 por cada m2 IMPERMEABILIZANTE – LÁMINA DE PVC Peso = 1.420 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,01 m = 14,20 kg Consumo Energético por cada m2 = 14,20 kg · 64 MJ/kg = 908,80 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 14,20 kg · 14,43 KgCO2/kg = 204,91 kgCO2 por cada m2 SOPORTE DE PAVIMENTO FLOTANTE ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 98 Peso = 1.500 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 75 kg Consumo Energético por cada m2 = 75 kg · 45 MJ/kg = 3.375 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 75 kg · 32,05 KgCO2/kg = 2.403,75 kgCO2 por cada m2 SOLERÍA DE BALDOSAS DE WPC Peso = 2.000 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 40 kg Consumo Energético por cada m2 = 40 kg · 2,50 MJ/kg = 100 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 40 kg · 0,18 KgCO2/kg = 7,20 kgCO2 por cada m2 ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SUELO (SOLERÍA INTERIOR) TARIMA DE MADERA TIPO DPL Peso = 920 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 46 kg Consumo Energético por cada m2 = 46 kg · 10,80 MJ/kg = 496,80 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 46 kg · 3,59 KgCO2/kg = 165,14 kgCO2 por cada m2 RASTRELES DE MADERA Peso = 920 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 46 kg Consumo Energético por cada m2 = 46 kg · 24,07 MJ/kg = 1.107,22 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 46 kg · 6,69 KgCO2/kg = 307,74 kgCO2 por cada m2 ELEMENTOS QUE COMPONEN EL FALSO TECHO FALSO TECHO DE PLACAS DE YESO Peso = 450 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,02 m = 9 kg Consumo Energético por cada m2 = 9 kg · 68,72 MJ/kg = 618,48 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 9 kg · 3,93 KgCO2/kg = 35,39 kgCO2 por cada m2 ESTRUCTURA METÁLICA DE FALSO TECHO Peso = 1.500 kg/m3 · 1 m · 1 m · 0,05 m = 75 kg Consumo Energético por cada m2 = 75 kg · 19,08 MJ/kg = 1.107,22 MJ por cada m2 Emisiones de CO2 por cada m2 = 75 kg · 1,07 KgCO2/kg = 80,25 kgCO2 por cada m2 Una vez realizados los cálculos, se confecciona una tabla resumen en la que se vuelcan todos los valores que han sido obtenidos tras la realización de dichos cálculos. ANEXO I – CÁLCULO DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 DE LOS MATERIALES. 99 CONSUMO ENERGÉTICO Y EMISIONES DE CO2 POR METRO CUADRADO UBI. PRODUCTO CONSUMO ENERGÉTICO MJ/m2 EMISIONES CO2 KgCO2/m2 ENVOLVENTES Aplacado de piedra natural 12,80 20,00 Espuma de poliuretano - PUR 315,00 46,49 Ladrillo perforado 441,00 41,16 Ladrillo hueco doble 168,48 12,55 Polvo de yeso (Enlucido de yeso) 19,80 1,44 Polvo de cemento (Mortero) 28,00 38,22 Carpintería de aluminio lacado 11.772,00 1.730,70 Aplacado de piedra Artificial 5,40 0,60 Panel de lana de roca 57,17 4,01 Perfiles de acero 805,80 451,37 Placa de yeso laminado 1.463,70 215,90 Carpintería de aluminio 75R 4.250,00 115,00 FORJADOS Vigas IPE 240 de acero 17.383,82 1.715,23 Viguetas IPE 120 de acero 16.288,75 1.570,00 Bovedillas de mortero 305,50 29,90 Chapa grecada de acero 165,20 13,22 Capa de compresión de HA 600,00 57,50 CUBIERTA Formación de pendiente hormigón 480,00 46,00 Poliestireno extruido - XPS 146,25 21,63 Geotextil 0,17 0,03 Impermeabilizante - Lámina PVC 908,80 204,91 Soporte de pavimento flotante 3.375,00 2.403,75 Solería de baldosas de WPC 100,00 7,20 SUELO Tarima de madera tipo DPL 1.107,22 307,74 Soporte mediante rastreles 496,80 165,14 FALSO TECHO Falso techo de placas de yeso 618,48 35,39 Estructura metálica de falso techo 1.107,22 80,25 Figura 35. Consumo Energético y Emisiones de CO2 por metro cuadrado. En la tabla se establecen los valores específicos de Consumo Energético y Emisiones de CO2 por metro cuadrado de todos los materiales de construcción tras haber realizado los cálculos pertinentes. 100 101 102 ANEXO II DETALLES CONSTRUCTIVOS Y TABLAS DE VALORES 115 116 ANEXO III CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 117 118 ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP. En este Anexo se incluyen las tablas referidas en el apartado 2.2.3. Análisis de productos DAP con capacidad de reutilización. En las posteriores tablas se especifican las características técnicas de los materiales de construcción reutilizables que cuentan con una Declaración Ambiental de Productos que han sido recabados con el fin de realizar un catálogo del cual se han extraído los materiales que conforman el prototipo de envolvente diseñada en el trabajo. Además de las características técnicas, en las tablas se reflejarán los valores de Consumo Energético, Emisiones de CO2 y porcentaje de material reciclado en las etapas pre-consumo y post-consumo. En algunas de las Certificaciones DAP de los productos no se detallan los valores de Consumo Energético o Emisiones de CO2, de modo que en las tablas posteriores se reflejará este valor como: NE = No Especificado. Del mismo modo, en algunas de las Certificaciones DAP o EPD de los productos seleccionados, el valor del porcentaje de producto reciclado en la etapa pre-consumo no queda reflejado, en las tablas posteriores se reflejará este valor como: MNE = Módulo No Evaluado Igualmente, en algunas de las Certificaciones DAP o EPD de los productos se especifica que el material cuenta con cierto porcentaje de material reciclado en la etapa de pre-consumo, sin embargo, no queda reflejado el valor concreto. En las tablas se reflejará este valor como: ( * ) = Contenido reciclado sin especificar el valor concreto. El catálogo se estructura en seis categorías principales de productos de construcción, siendo dichas categorías las siguientes: AT AISLAMIENTO TÉRMICO LI LÁMINA IMPERMEABILIZANTE RI REVESTIMIENTO INTERIOR RE REVESTIMIENTO EXTERIOR EP ESTRUCTURA PORTANTE C CARPINTERÍA Los productos cuentan con un código único conformado mediante la sigla que define cada categoría principal de productos, seguido de un número (AT-01, AT-02, LI-0, LI-02…) Estos códigos son los correspondientes a la tabla resumen del apartado: 2.2.3. Análisis de productos DAP con capacidad de reutilización. ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 119 AISLAMIENTO TÉRMICO__________________________________________________ [ AT ] Para realizar la selección de aislamientos térmicos se ha optado por aquellos conformados mediante paneles o planchas cuya fijación es mecánica. De esta manera, quedan descartados aquellos aislamientos cuya fijación se realiza mediante proyecciones como las espumas, puesto que, la naturaleza de este tipo de material no permite su reutilización. AT-01 Plancha de espuma de poliestireno extruido – DANOPREN FS 50 Tipo de asilamiento Plancha de espuma de poliestireno extruido Fabricante Danosa Modelo Danopren FS 50 Espesor 60 mm Conductividad térmica 0,034 W/mK Reacción al fuego E - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 105,30 MJ/kg Emisiones de CO2 15,54 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 0 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD S-P-00501 https://www.danosa.com/ AT-02 Panel de lana de roca semirrígido – VENTIROCK DUO Tipo de asilamiento Panel semirrígido de lana de roca Fabricante ROCKWOOL Modelo VENTRIROCK DUO Espesor 37 mm Conductividad térmica 0,034 W/mK Reacción al fuego A1 - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 51,50 MJ/kg Emisiones de CO2 6,61 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 67 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD EPD-RWI-20190075-CCD1-EN https://www.rockwool.es/ AT-03 Panel de lana de roca semirrígido – ALPHAROCK Tipo de asilamiento Panel semirrígido de lana de roca Fabricante ROCKWOOL Modelo ALPHAROCK-E Espesor 60 mm Conductividad térmica 0,034 W/mK Reacción al fuego A1 - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 94,41 MJ/kg Emisiones de CO2 6,61 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 67 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD - https://www.rockwool.es/ ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 120 AT-04 Lana de vidrio – LANA DE VIDRIO KNAUF Tipo de asilamiento Lana de vidrio – material no rígido Fabricante KNAUF INSULATION Modelo KNAUF TP 116 Espesor 60 mm Conductividad térmica 0,035 W/mK Reacción al fuego A1 - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 69,93 MJ/kg Emisiones de CO2 2,78 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 0 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 001.004 https://www.knauf.es/ LÁMINA IMPERMEABILIZANTE______________________________________________ [ LI ] La gran mayoría de las láminas impermeabilizantes cuentan con un proceso de colocación mediante adhesión térmica o mediante adhesivo químico, es evidente que estos procesos no permiten la reutilización del material. Es por ello, que será fundamental seleccionar impermeabilizantes que cuenten con un método de fijación mecánico. LI-01 Lámina impermeabilizante de PVC - IMPERMEABILIZANTE DE PVC DANOPOL Tipo de impermeabilizante Lámina impermeabilizante de PVC Fabricante Danosa Modelo Danopol FV 1.5 LIGHT GREY Espesor 1,5 mm Longitud 15 m Reacción al fuego E - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 64 MJ/kg Emisiones de CO2 17,43 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 0 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD S-P-00691 https://www.danosa.com/ LI-02 Lámina impermeabilizante de PVC - IMPERMEABILIZANTE DE PVC DANOPOL Tipo de impermeabilizante Lámina impermeabilizante de PVC Fabricante Danosa Modelo DANOPOL HSF 1.5 DARK GREY Espesor 1,5 mm Longitud 15 m Reacción al fuego E - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 69,60 MJ/kg Emisiones de CO2 19,62 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 0 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD S-P-00691 https://www.danosa.com/ ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 121 LI-03 Membrana sintética impermeabilizante - SIKA Tipo de impermeabilizante Membrana impermeabilizante sintética Fabricante Sika Modelo PVC Sikaplan® G Espesor 1,5 mm Longitud 10 m Reacción al fuego E - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético 199,89 MJ/kg Emisiones de CO2 55,53 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 10 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD - https://esp.sika.com/ La empresa SIKA ha lanzado un programa de desarrollo sostenible 1 en el que se plantean varias áreas de enfoque sostenible: - Aumentar el valor: La empresa es líder en la industria por ser pioneros de una cartera de productos sostenibles, sistemas y servicios. - Reducir huella: Sika mejora su huella ambiental, la seguridad, la reducción de la energía, el agua, la demanda de materiales por unidad de producto, y las obras sin lesiones. - Conformidad: El cumplimiento legal y normativo, lucha contra la corrupción y el respeto a los derechos humanos a lo largo de la cadena de suministro. - Compromisos públicos: Sika ha firmado el Pacto Mundial de las Naciones Unidas y es miembro del Consejo Empresarial Mundial de Desarrollo. - Sostenible. Las donaciones a proyectos sostenibles respaldan el compromiso de la empresa. LI-04 Lámina impermeabilizante de EPDM – ALWITRA EVALON V Tipo de impermeabilizante Lámina impermeabilizante de EPDM Fabricante ALWITRA Modelo EVALON V Espesor 1,5 mm Longitud 15 m Reacción al fuego E - Euroclase Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD EPD-ALW-201900185-IBC1-EN https://alwitra.de/en/ NE = No Especificado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. _____________________________________________________________________________________ 1. Página Web de la Empresa SIKA: https://esp.sika.com/dms/getdocument.get/e9c08275-0e6a-3267-bbf3- 53a1087bf404/Mas%20Valor%20Menor%20Impacto.pdf (Fecha de consulta: 30 de Mayo de 2020). ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 122 REVESTIMIENTO INTERIOR_________________________________________________ [ RI ] Para la conformación del revestimiento interior del prototipo de envolvente diseñada se optará por placas de yeso laminado o sucedáneos con subestructura (montantes y travesaños) metálica atornillada. RI-01 Placa de yeso laminado – PLACO SAINT-GOBAIN Tipo de impermeabilizante Placa de yeso laminado Fabricante PLACO SAINT-GOBAIN Modelo PLACO® BA - 13 Espesor 13 mm Longitud 2500 mm Reacción al fuego A2-s1, d0 Fijación Mecánica Consumo Energético 42,80 MJ/kg Emisiones de CO2 2,30 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD S-P-01597 https://www.placo.es/ * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. RI-02 Placa de yeso laminado – PLACO SAINT-GOBAIN Tipo de impermeabilizante Placa de yeso laminado Fabricante PLACO SAINT-GOBAIN Modelo PLACO® BA – 15 Espesor 15 mm Longitud 2500 mm Reacción al fuego A2-s1, d0 Fijación Mecánica Consumo Energético 41,20 MJ/kg Emisiones de CO2 2,70 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD S-P-01598 https://www.placo.es/ * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. El fabricante Placo Saint-Gobain garantiza la reciclabilidad de sus productos mediante el programa “Servicio de reciclaje de residuos de Placas de Yeso Laminado PYL”. Los residuos derivados de las placas de yeso laminado forman parte de los RDC (Residuos de Construcción y Demolición), de manera que, es necesario su reciclaje para que sean reintroducidos en los procesos de fabricación y producción. La empresa afirma que: “El reciclaje es un factor clave, en la transición a una economía circular que preserva las reservas naturales para el disfrute a las generaciones venideras”2 Este tipo de placas podrán ser reutilizadas innumerables veces y cuando definitivamente alcancen el final de su vida útil podrán ser recicladas al 100%, de este modo, las placas de yeso laminado participan y promueven activamente el modelo de economía circular. _____________________________________________________________________________________ 2. PLACO SAINT GOBAIN - TECHNAL - RECICLAJE DE PLAYAS DE YESO - https://www.placo.es/sostenibilidad/reciclaje-de- placa-yeso-laminado (Fecha de consulta: 30 de abril de 2020). ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 123 RI-03 Placa de yeso laminado – PLADUR N13.N15 Tipo de impermeabilizante Placa de yeso laminado Fabricante PLADUR Modelo PLADUR N13.N15 Espesor 13 mm – 15 mm Longitud 1200 mm Reacción al fuego A2-s1, d0 Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100% Nº de registro EPD - https://www.pladur.es/es - es NE = No Especificado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. RI-04 Placa de yeso laminado – PLADUR N18 Tipo de impermeabilizante Placa de yeso laminado Fabricante PLADUR Modelo PLADUR N18 Espesor 18 mm Longitud 1200 mm Reacción al fuego A2-s1, d0 Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100% Nº de registro EPD - https://www.pladur.es/es-es NE = No Especificado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. RI-05 Placa de fibra de yeso – FERMACELL GmbH Tipo de impermeabilizante Placa de fibra de yeso Fabricante FERMACELL GmbH Modelo HUNTON FIBER AS Espesor 15 mm Longitud 2500 mm Reacción al fuego A2-s1, d0 Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100% Nº de registro EPD EPD-FER-20160218-CAD1-EN https://www.fermacell.es/es NE = No Especificado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 124 REVESTIMIENTO EXTERIOR________________________________________________ [ RE ] RE-01 Placa de yeso laminado – PLACO SAINT-GOBAIN Tipo de acabado Aplacado de piedra Fabricante LEVANTINA Y ASOCIADOS Modelo Placa de arenisca Caliza Capri Espesor 5 mm Ancho Variable Largo Variable Fijación Mecánica Consumo Energético 0,18 MJ/kg Emisiones de CO2 0,02 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 32% % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 002-040 https://www.levantina.com/es/ La empresa LEVANTINA firmó en 2018 el Pacto de Economía Circular, promovido por los Ministerios de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente y de Economía, Industria y Competitividad. LEVANTINA, como principal agente económico y social del sector de la piedra natural, se implica para promover y liderar una transición hacia un modelo económico sostenible, por el que tanto se está trabajando desde muchas instituciones de la Unión Europea3. El aplacado de piedra Caliza Capri se compone principalmente de arcilla, arena, caolín, feldespato y defloculante. Cabe destacar que en la elaboración de este producto se incluyen materiales reciclados, esto contribuye a dos aspectos fundamentales4: - Reducción de los impactos generados como consecuencia de la extracción y procesado de materias primas. - Atender la demanda del mercado en productos con contenido reciclado para proyectos constructivos sostenibles. Por otro lado, este producto ha obtenido la máxima categoría A+, al emitir niveles de sustancias peligrosas muy por debajo de los límites de la normativa de aplicación. RE-02 Revestimiento cerámico de fachadas - PORCELANOSA Tipo de acabado Revestimiento cerámico de fachada Fabricante PORCELANOSA Modelo TECHNIC NIEVE Espesor 12 mm Ancho 59,60 cm Largo 120 cm Fijación Mecánica Consumo Energético 69,20 MJ/kg Emisiones de CO2 5,25 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo * % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 002-040 https://www.porcelanosa.com/ * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. _____________________________________________________________________________________ 3. Página Web de la Empresa LEVANTINA: https://www.levantina.com/es/noticia/levantina-firma-el-pacto-de-economia- circular/ (Fecha de consulta: 18 de Mayo de 2020). 4. Datos obtenidos de la ficha de Certificación Ambiental del producto: AENOR. Global EDP – Enviromental Product Declaration – Certificación EPD de Aplacado de piedra de Arenisca Caliza Capri (LEVANTINA Y ASOCIADOS). https://www.aenor.com/Producto_DAP_pdf/GlobalEPD_002_040_r1_ESP.pdf (Fecha de consulta: 18 de mayo de 2020). ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 125 ESTRUCTURA PORTANTE__________________________________________________ [ EP ] EP-01 Perfiles estructurales – Grupo ArcelorMittal Tipo de perfil Laminados y tubulares Fabricante Grupo ArcelorMittal Modelo Perfil rectangular Alto Variable Ancho Variable Acero 275S Fijación Mecánica Consumo Energético 43,45 MJ/kg Emisiones de CO2 12,07 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 17,40 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 001-003.03 https://spain.arcelormittal.com/ EP-02 Perfiles estructurales – CELSA GROUP Tipo de perfil Laminados y tubulares Fabricante CELSA GROUP Modelo Perfil rectangular Alto Variable Ancho Variable Acero 275S Fijación Mecánica Consumo Energético 42,96 MJ/kg Emisiones de CO2 13,68 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 17,40 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 001-003.05 https://www.celsagroup.com/ EP-03 Perfiles estructurales – Siderúrgica Sevillana Tipo de perfil Laminados y tubulares Fabricante Siderúrgica Sevillana, S.A. Modelo Perfil rectangular Alto Variable Ancho Variable Acero 275S Fijación Mecánica Consumo Energético 40,01 MJ/kg Emisiones de CO2 11,50 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 17,40 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD 001-003.06 https://www.siderurgicasevillana.com / “Por cada tonelada de acero e hierro desguazado se evita la extracción de 1,5 toneladas de mineral de hierro” 5. _____________________________________________________________________________________ 5. Página Web de la Empresa Siderúrgica Sevillana: https://www.siderurgicasevillana.com/es/ (Fecha de consulta: 20 de mayo de 2020). ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 126 CARPINTERÍA____________________________________________________________ [ C ] C-01 Carpintería de PVC – Kömmerling Tipo de carpintería Aluminio Fabricante KÖMMERLING Modelo KÖMMERLING76 Alto 1,45 m Ancho 1,23 m Transmitancia térmica (U) 0,99 W/m2· k Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo MNE % reciclado post-consumo 100% Nº de registro EPD EN15804-005 https://www.kommerling.es/ NE = No Especificado. MNE = Módulo No Evaluado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. La empresa Kömmerling lanzó en 2019 una nueva línea de productos denominada GreenLine basada en cuatro pilares fundamentales 6: 1. Mejora constante de la concepción de los sistemas para mejorar el aislamiento térmico, acústico y economizar en los consumos de energía. 2. Reciclaje de los perfiles, que se vuelven a incorporar al ciclo de producción, ahorrando así energía y materias primas. 3. Eliminación del total de metales pesados, como el plomo y el cadmio, en los procesos industriales y utilización de estabilizadores respetuosos con el medio ambiente. 4. Pioneros en el cumplimiento de Protocolos Medioambientales Internacionales. C-02 Carpintería de PVC – WICONA Tipo de carpintería Aluminio Fabricante WICONA Modelo WICLINE 75 Alto Variable Ancho Variable Transmitancia térmica (U) 0,72 W/m2· k Fijación Mecánica Consumo Energético NE Emisiones de CO2 NE % reciclado pre-consumo MNE % reciclado post-consumo 100% Nº de registro EPD - https://www.wicona.com/es/es/ NE = No Especificado. MNE = Módulo No Evaluado. * En la ficha de certificación DAP o EPD se establece que el producto cuenta con material reciclado en la etapa de pre-consumo, pero no se especifica el porcentaje concreto. _____________________________________________________________________________________ 6. Página Web de la Empresa Kömmerling: kommerling.es/arquitectura-sostenible/greenline (Fecha de consulta: 20 de mayo de 2020). ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 127 C-03 Carpintería de aluminio HYDRO CIRCAL – TECHNAL Tipo de carpintería Aluminio HYDRO CIRCAL Fabricante TECHNAL Modelo TECHNAL HYDRO CIRCAL 75 R Alto Variable Ancho Variable Transmitancia térmica (U) 0,68 W/m2· k Fijación Mecánica Consumo Energético 85 MJ/kg Emisiones de CO2 2,30 kgCO2/kg % reciclado pre-consumo 75 % % reciclado post-consumo 100 % Nº de registro EPD - https://www.technal.com/ es/es/profesional/ Según el fabricante, TECHNAL7, Hydro CIRCAL es una gama de aluminio de primera calidad fabricada con un mínimo del 75% de aluminio reciclado al final de su vida útil, tanto es así que fachadas y ventanas han sido desmontadas del edificio y totalmente recicladas. TECHNAL afirma que el aluminio puede reciclarse tantas veces como sea necesario y su calidad y propiedades principales no se pierden ni se ven afectadas ni minoradas. Además de esto, el proceso de fundición del aluminio al finalizar su vida útil emplea apenas un 5% de la energía necesaria para la producción de un aluminio primario, de modo que es evidente la mejora que supone este material. El fabricante afirma que, empleando energías renovables y las últimas tecnologías, este aluminio se establecerá como el más limpio. HYDRO CIRCAL, cuenta con la huella de CO2 más reducida del mundo, siendo dicha huella alrededor de 2,00 kg por kilogramo de aluminio 8, es decir, un 84% menos que el promedio mundial de la extracción primaria. El producto, según se especifica en la página web oficial del fabricante TECHNAL cuenta con la certificación de producto sostenible de IFT Rosenheim, la certificación EDP (DAP Declaración Ambiental de Producto) del Instituto Bauen und Umwelt e.V. y certificación internacional Cradle to Cradle. _____________________________________________________________________________________ 7. TECHNAL - HYDRO CIRCAL® 75R RECYCLED ALUMINIUM - https://www.technal.com/en/uk/our-sustainable-development- approach/aluminium-recycle-hydro-circal-75r/ (Fecha de consulta: 16 de Mayo de 2020). 8. Datos extraídos del catálogo TECHNAL - INFINITE ALUMINIUM - 0457.002 - 3º Trimestre 2019. ANEXO III – CATÁLOGO DE PRODUCTOS DAP 128 129 130 NOMENCLATURA 131 132 NOMENCLATURA. ACV Análisis de Ciclo de Vida. AEMA Agencia Europea del Medio Ambiente. AIE Agencia Internacional de la Energía. AENOR Asociación Española de Normalización y Certificación. AT Aislamiento Térmico BCCA Banco de Costes de la Construcción de Andalucía. BEDEC Banco estructurado de datos de elementos constructivos. C Carpintería. CE Comisión Europea. CO2 Dióxido de carbono. CONUEE Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía. COP Conferencia de las Partes (Conference of Parties) Hace referencia al órgano de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. CTE Código Técnico de la Edificación. DAP Declaración Ambiental de Productos. DB Documento Básico. EEA Enviromental European Agency. EP Estructura Portante. EPD Enviromental Product Declaration. NOMENCLATURA 133 EPS Poliestireno Expandido. IDAE Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía. IEA International Energy Agency. INE Instituto Nacional de Estadística ITeC Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña. ISO International Organization for Standardization. Organización internacional de la Estandarización. K Grados Kelvin. kg Kilogramos. LHD Ladrillo Hueco Doble. LI Lámina Impermeabilizante. LOU Ley de Ordenación Urbanística. LP Ladrillo Perforado. MJ Mega Julios. MNE Módulo No Evaluado. N Newtons. NE No Especificado. NZEB Nearly Zero Enery Building. Edificio de consumo casi nulo. OCDE Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico. ODS Objetivos de Desarrollo Sostenible. PIB Producto Interior Bruto. NOMENCLATURA 134 PP Polipropileno. PUR Poliuretano. PYL Placa de Yeso Laminado. RCD Residuos de Construcción y Demolición. RE Revestimiento Exterior. RI Revestimiento Interior. SATE Sistema de Aislamiento Térmico Exterior. UE Unión Europea. UNE Una Norma Española. W Vatios. XPS Poliestireno Extruido NOMENCLATURA 147 COMUNICADOS Y DOCUMENTOS OFICIALES. PANORAMA EUROPEO Comisión Europea. (3 de marzo de 2010). Informe de la Comisión Europea. “Europa 2020. Una estrategia para un crecimiento inteligente, sostenible e integrador. COM(2010) 2020 final. Bruselas. https://eapn.es/ARCHIVO/documentos/documentos/478_Europa2020_100303.pdf Comisión Europea. (2 de diciembre de 2015). Comunicación de la Comisión al Parlamento Europeo, al Consejo, al Comité Económico y Social Europeo y al Comité de las Regiones. Cerrar el círculo: Un Plan de acción de la UE para la economía circular. COM (2015) 614 final. Bruselas. https://ec.europa.eu/transparency/regdoc/rep/1/2015/ES/1-2015-614-ES-F1-1.PDF Comisión Europea (30 de noviembre de 2016). Comunicación de la Comisión. Plan de Trabajo sobre el Diseño Ecológico. COM (2016) 773 final. Bruselas. https://ec.europa.eu/transparenc/regdoc/rep/1/2016/ES/COM-2016-773-F1-ES-MAIN-PART-1.PDF Comisión Europea. (26 de enero de 2017). Informe de la Comisión al Parlamento Europeo, al Consejo, al Comité Económico y Social Europeo y al Comité de las Regiones. Sobre la aplicación del plan de acción para la economía circular. COM (2017) 33 final. Bruselas. https://ec.europa.eu/transparency/regdoc/rep/1/2017/ES/COM-2017-33-F1-ES-MAIN-PART-1.PDF Comisión Europea. (4 de marzo de 2019). Informe de la Comisión al Parlamento Europeo, al Consejo, al Comité Económico y Social Europeo y al Comité de las Regiones. Sobre la aplicación del plan de acción para la economía circular. COM (2019) 190 final. Bruselas. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:52019DC0190&from=EN PANORAMA NACIONAL Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medioambiente. (18 de septiembre de 2017). Pacto por una economía circular: El compromiso de los agentes económicos y sociales 2018-2020. Madrid. https://www.miteco.gob.es/es/calidad-y-evaluacion-ambiental/temas/economia-circular/.pdf Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente. Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. (2018) España Circular 2030. Estrategia Española de la Economía Circular (Borrador para la información pública – 2018). Madrid. https://www.miteco.gob.es/images/es/180206economiacircular_tcm30-440922.pdf Ministerio para la Transformación Ecológica y el Reto Demográfico (2 de junio de 2020) Borrador del Anteproyecto de Ley de Residuos y Suelos contaminados. Madrid. https://www.miteco.gob.es/es/calidad-y-evaluacion-ambiental/participacionpublica/200602aplresiduosysc_informacionpublica_tcm30-509526.pdf Ministerio de Derechos Sociales y Agenda 2030 (2020). Plan de acción para la implementación de la Agenda 2030. Hacia una Estrategia Española de Desarrollo Sostenible. Madrid. http://www.exteriores.gob.es/Portal/es/SalaDePrensa/Multimedia/Publicaciones/Documents/PLA N%20DE%20ACCION%20PARA%20LA%20IMPLEMENTACION%20DE%20LA%20AGENDA%202030.pdf BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 148 MINISTERIOS. Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente. https://www.mapa.gob.es/es/ Ministerio de Derechos Sociales y Agenda 2030. https://www.mscbs.gob.es/ Ministerio de Fomento. https://sede.fomento.gob.es/sede_electronica/lang_castellano/ Ministerio de Fomento, Dirección General de arquitectura, vivienda y suelo (enero de 2017). Observatorio de Vivienda y Suelo, Boletín Especial sobre Rehabilitación. https://www.mitma.gob.es/arquitectura-vivienda-y-suelo/urbanismo-y-politica-de-suelo/estudios- y-publicaciones/observatorio-de-vivienda-y-suelo Ministerio de Industria, Comercio y Turismo. https://www.mincotur.gob.es/es-es/Paginas/index.aspx Ministerio para la Transformación Ecológica y el Reto Demográfico. https://www.miteco.gob.es/es/ FUNDACIONES Y ASOCIACIONES. Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía https://www.gob.mx/conuee Cradle to Cradle Certified™. https://www.c2ccertified.org/ EEA – Enviromental European Agency (AEMA – Agencia Europea del Medio Ambiente) https://www.eea.europa.eu/es Ellen Macarthur Foundation. https://www.ellenmacarthurfoundation.org/ Fundación ECOLEC. https://www.ecolec.es/ Fundación para la Economía Circular. http://economiacircular.org/ IDAE – Instituto para la diversificación y el ahorro de energía. https://www.idae.es/ IEA – International Energy Agency (Agencia Internacional de la Energía). https://www.iea.org/ BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 149 CATÁLOGOS DE DETALLES CONSTRUCTIVOS ESTANDARIZADOS. Instituto Eduardo Torroja de ciencias de la construcción con la colaboración de CEPCO y AICIA (2018). Catálogo de Elementos Constructivos del CTE. Código Técnico de la Edificación. https://www.codigotecnico.org/index.html CYPE Ingenieros, S.A. Software para Arquitectura, Ingeniería y Construcción (2019). Biblioteca de Detalles Constructivos - Detalles Constructivos metálicos, de hormigón y mixtos. http://detallesconstructivos.cype.es/EAG.html BASES DE DATOS OFICIALES. Banco Estructurado de Elementos Constructivos (BEDEC) 2020. Instituto Técnico de la Construcción de Cataluña (iTeC). https://itec.es/servicios/bedec/ Base de Costes de la Construcción en Andalucía (BCCA) 2017. Junta de Andalucía. https://www.juntadeandalucia.es/index.html EUROSTAT https://ec.europa.eu/eurostat Instituto Nacional de Estadística – INE https://www.ine.es/index.htm PÁGINAS WEB. ARCHDAILY – Broadcasting Architecture Worldwide (Plataforma Arquitectura). https://www.archdaily.com/ Fecha de consulta: 16 de abril de 2020. AENOR - Asociación Española de Normalización y Certificación. https://www.aenor.com/ Fecha de consulta: 10 de abril de 2020. CEPEZED. https://www.cepezed.nl/en/ Fecha de consulta 16 de abril de 2020. Declaración Ambiental de Productos. Página Web de AENOR. https://www.aenor.com/certificacion/certificacion-de-producto Fecha de consulta 8 de mayo de 2020 WERNER SOBEK ARCHITECT – F87 PROYECT – Efficiency House Plus. https://www.wernersobek.de/en/ Fecha de consulta: 16 de abril de 2020. BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 150 NORMATIVA. Organización Internacional de Normalización (2006). Norma ISO 14040:2006(es) Gestión ambiental — Análisis del ciclo de vida — Principios y marco de referencia. Organización Internacional de Normalización (2012). Norma ISO 15643-1:2012(es) Sostenibilidad en la construcción. Evaluación de la sostenibilidad de los edificios. Marco general. Organización Internacional de Normalización (2012). Norma ISO 15804:2012(es) Sostenibilidad en la construcción. Declaraciones Ambientales de producto. Reglas de categoría de producto básicas para la construcción. Organización Internacional de Normalización (2015). Norma ISO 14001:2015(es) Sistemas de gestión ambiental. Requisitos con orientación para su uso. Organización Internacional de Normalización (2017). Norma ISO 14021:2017(es) Etiquetas y declaraciones ambientales – Afirmaciones ambientales autodeclaradas (Etiquetado Ambiental Tipo II). Organización Internacional de Normalización (2018). Norma ISO 14024:2018(es) Etiquetas y declaraciones ambientales – Etiquetado Ambiental Tipo I — Principios y procedimientos. Organización Internacional de Normalización (2018). Norma ISO 14025:2018(es) Etiquetas y declaraciones ambientales – Declaraciones Ambientales Tipo III — Principios y procedimientos. Organización Internacional de Normalización (2018). Norma ISO 16883:2018(es) Conservación del patrimonio cultura. Guía para la mejora de la eficiencia energética de los edificios históricos. FABRICANTES DE PRODUCTOS Y MATERIALES. FABRICANTE DIRECCIÓN WEB FECHA DE CONSULTA DANOSA https://www.danosa.com/ 29 de abril de 2020. ROCKWOOL https://www.rockwool.es/ 29 de abril de 2020. KNAUF INSULATION https://www.knauf.es/ 29 de abril de 2020. SIKA https://esp.sika.com/ 29 de abril de 2020. ALWITRA https://alwitra.de/en/ 29 de abril de 2020. PLACO SAINT-GOBAIN https://www.placo.es/ 30 de abril de 2020. FERMACELL https://www.fermacell.es/es 30 de abril de 2020. KÖMMERLING https://www.kommerling.es/ 30 de abril de 2020. WICONA https://www.wicona.com/es/es/ 30 de abril de 2020. TECHNAL https://www.technal.com/es/es/profesional/ 16 de mayo de 2020. LEVANTINA https://www.levantina.com/es/ 18 de mayo de 2020. PORCELANOSA https://www.porcelanosa.com/ 18 de mayo de 2020. CELSA GROUP https://www.celsagroup.com/ 20 de mayo de 2020. ACELOR MITTAL https://spain.arcelormittal.com/ 20 de mayo de 2020. SIDERURGICA SEVILLANA https://www.siderurgicasevillana.com/es/ 20 de mayo de 2020. BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 151 PROYECTOS DE REFERENCIA. Se referencia el proyecto que se ha tomado como proyecto modelo para la inclusión de las soluciones constructivas desarrolladas en el trabajo: Proyecto: Proyecto Técnico, Coordinación y Asesoramiento Técnico en la Dirección de las Obras del Proyecto Piloto NZEB "Nearly Zero-Energy-Building" de Vivienda Unifamiliar en Córdoba. Tipología: Vivienda Unifamiliar. Ubicación: Herrería, Fuente Palmera (Córdoba). Año: 2015 -2016. Responsable: Pilar Mercader Moyano. Contrato art.68/83 LOU Ref.(2688/0632). ÍNDICE DE IMÁGENES. IMAGEN TÍTULO FUENTE Imagen 1. Objetivos Agenda 2030. http://www.exteriores.gob.es/Portal/es/SalaDePr ensa/Multimedia/Publicaciones/Documents/PLA N%20DE%20ACCION%20PARA%20LA%20IMPLEME NTACION%20DE%20LA%20AGENDA%202030.pdf Imagen 2. Proyecto Metamorfose. Elaboración propia. Imagen 3. Proyecto F87 Efficiency House Plus. Elaboración propia a partir de: https://www.wernersobek.de/en/projects/status/ completed/f87/ Imagen 4. Proyecto F87 Efficiency House Plus. https://www.wernersobek.de/en/projects/status/ completed/f87/ Imagen 5. Proyecto F87 Efficiency House Plus. https://www.wernersobek.de/en/projects/status/ completed/f87/ Imagen 6. The Green House Building. https://www.archdaily.com/896630/the-green- house-architectenbureau- cepezed?ad_medium=gallery Imagen 7. The Green House Building. https://www.archdaily.com/896630/the-green- house-architectenbureau- cepezed?ad_medium=gallery Imagen 8. The Green House Building. https://www.archdaily.com/896630/the-green- house-architectenbureau- cepezed?ad_medium=gallery Imagen 9. Mapa de las zonas climáticas del mundo. http://www.worldwildlife.org/science/data/inte m1875.html Imagen 10. Esquema de Fachada Ventilada. https://www.a5fachadas.com/fachadasventiladas/ BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 152 ÍNDICE DE FIGURAS. FIGURA TÍTULO FUENTE Figura 1. Esquema resumen de motivación del Trabajo. Elaboración propia. Figura 2. Situación y propuestas de mejora. Elaboración propia. Figura 3. Esquema de ciclo de vida de una envolvente. Elaboración propia. Figura 4. Esquema de Objetivos. Elaboración propia. Figura 5. Esquema de desarrollo del capítulo “Metodología”. Elaboración propia. Figura 6. Esquema de ámbito de aplicación. Elaboración propia. Figura 7. Número de licencias municipales según tipo de obra: Nueva Planta o Rehabilitación. Minis. de Fomento. Figura 8. Número de licencias municipales concedidas a edificios de nueva planta según tipo de obra. Minist. de Fomento Figura 9. Composición de una Fachada convencional. Elaboración propia. Figura 10. Etapas del ciclo de vida de los productos. Elaboración propia. Figura 11. Envolvente de estudio – Fachada Convencional. Elaboración propia. Figura 12. Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman la envolvente convencional por m2. Elaboración propia. Figura 13. Envolvente de estudio – Fachada Convencional Rehabilitada. Elaboración propia. Figura 14. Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman la envolvente convencional rehabilitada por m2. Elaboración propia. Figura 15. Relación de la envolvente con el medio ambiente. Elaboración propia. Figura 16. Envolventes Ligeras. Elaboración propia. Figura 17. Composición de una Envolvente Ligera Ventilada. Elaboración propia. Figura 18. Tabla Impacto ambiental generado por los elementos de construcción con certificación energética. Elaboración propia. Figura 19. Diseño de prototipo de envolvente. Elaboración propia. Figura 20. Impacto ambiental generado por los elementos de construcción que conforman el prototipo de envolvente reutilizable por m2. Elaboración propia. Figura 21. Envolventes seleccionadas. Elaboración propia. Figura 22. Envolvente convencional. Elaboración propia. Figura 23. Envolvente convencional rehabilitada. Elaboración propia. Figura 24. Prototipo de envolvente diseñada. Elaboración propia Figura 25. Comparativa de envolventes mediante el análisis del impacto ambiental generado por los elementos de construcción. Elaboración propia. Figura 26. Resumen de productos que componen las envolventes. Elaboración propia. Figura 27. Consumo Energético (MJ/m2) Elaboración propia. Figura 28. Emisiones de CO2 (KgCO2/m2) Elaboración propia. Figura 29. Porcentaje de producto reciclado en la etapa pre-consumo. Elaboración propia. Figura 30. Porcentaje de producto reciclado en la etapa post-consumo. Elaboración propia. Figura 31. Valores totales de los índices analizados (A). Elaboración propia. Figura 32. Valores totales de los índices analizados (B). Elaboración propia. Figura 33. Porcentaje de mejora del prototipo frente a las envolventes convencional y rehabilitada. Elaboración propia. Figura 34. Consumo Energético y Emisiones de CO2 del Edificio Modelo con cada una de las envolventes analizadas. Elaboración propia. BIBLIOGRAFÍA ― ÍNDICE DE IMÁGENES Y FIGURAS 153 154 DESCARBONIZACIÓN Y ECONOMÍA CIRCULAR APLICADAS A LA ENVOLVENTE TRABAJO DE FINDE GRADO 2020 Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano Universidad de Sevilla Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Universidad de Sevilla Escuela Técnica Superior de Arquitectura Autora: Ana Romero Cortés Tutora: Pilar Mercader Moyano TRABAJO DE FIN DE GRADO 2020 DESCARBONIZACIÓN Y ECONOMÍA CIRCULAR APLICADAS A LA ENVOLVENTE En un planeta con recursos naturales limitados, el cambio climático es un grave problema intensificado por el desarrollo industrial, así como por diversos aspectos de nuestra vida cotidiana. Es, por tanto, fundamental que nuestra generación dedique un gran esfuerzo a combatir este problema. Esto es particularmente importante en el sector de la construcción, donde soluciones constructivas sostenibles y proyectos que reduzcan la contaminación son una necesidad evidente. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el sector de la construcción es responsable de más de un tercio del consumo mundial de energía y del 40% de las emisiones dede CO 2 . A su vez, según la Agencia Europea del Medio Ambiente (AEMA) el sector de la construcción genera aproximadamente 9.000 millones de toneladas de residuos de construcción y demolición al año. De esta forma, las soluciones arquitectónicas con una perspectiva ecológica deberían ser una prioridad en nuestra lucha contra el cambio climático. Esto ya era uno de los retos dentro de Horizonte 2020, si bien ahora tras la crisis sanitaria mundial que hemos sufrido, por COVID-19, se considerará una necesidad. Nuestra economía mundial se encuentra debilitada y es preciso desde nuestro sector proponer soluciones que ayuden a reutilizar los recursos existentes, en este sentido la rehabilitación de edificios con soluciones que favorezcan la economía circular se convertirá en una pieza clave para reactivar el sector de la construcción. EnEn este trabajo, se plantean las pautas necesarias para proyectar una envolvente con criterios de economía circular. La propuesta debe ser reutilizable con el fin de reducir los residuos generados al final de la vida útil de un edificio o simplemente cuando se desea adecuar un nuevo uso para ese edificio en un proceso de rehabilitación. Esta premisa permitirá que la solución propuesta pueda ser desmontada y reutilizada. Esta característica clave reducirá sustancialmente la necesidad de producción industrial de nuevos elementos, que derivará en la mitigación de los costos energéticos y económicos asociados; así como de las emisiones de CO 2 producidasproducidas durante el proceso de fabricación del material o producto de construcción. Una prioridad del diseño será la utilización de materiales cuyo impacto medioambiental sea bajo. De esta manera, la propuesta podría contribuir a hacer de la arquitectura una fuerza impulsora para la sostenibilidad, en lugar de uno de los principales contribuyentes al cambio climático. El prototipo se plantea como una solución a un caso práctico real, cuantificando el impacto ambiental que se generan tanto en la solución tradicional de un edificio de consumo energético casi nulo como en la propuesta como resultado de esta investigación.