¿Cuán diferentes son los impactos ambientales de los edificios convencionales frente a las estructuras adaptables diseñadas según principios circulares? Investigadores realizan la comparación estudiando el ciclo de vida de dos edificios similares.
En la UE, el 37% de todos los residuos generados provienen de la construcción y demolición. Mientras tanto, en todo el mundo, la construcción y operación de edificios representa alrededor de un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y el consumo de energía. Si bien el diseño de los nuevos edificios europeos ha puesto énfasis durante algún tiempo en la eficiencia energética durante su fase de uso, la cuantificación de los impactos de los diferentes tipos de materiales utilizados en su construcción ha ganado atención en la última década. Por ejemplo, la producción de hormigón y acero es responsable de emisiones de gases de efecto invernadero particularmente altas (entre otros impactos), y se cree que la renovación de edificios existentes es más sostenible que su demolición y reconstrucción.
Extender la vida útil de los edificios y cerrar los ciclos de materiales son formas clave de hacerlos más circulares, pero la mayoría de los edificios en Europa no están diseñados para ser adaptables y los desechos de demolición generalmente no se reutilizan. Por el contrario, los diseños flexibles permiten futuras adaptaciones, por ejemplo, paredes interiores móviles e instalaciones de fácil acceso (cables, tuberías de agua y calefacción). Mientras tanto, los diseños reversibles permiten la recuperación completa de componentes y materiales, por ejemplo, cuando las juntas se hacen con pernos y tornillos, en lugar de mortero y pegamento.
Sin embargo, ha habido poca evaluación de los beneficios ambientales de estos enfoques circulares. Por lo tanto, en un nuevo estudio, los investigadores compararon el impacto ambiental de dos versiones del mismo edificio residencial de varias plantas: una con un diseño flexible y reversible (planeado para ser construido en la vida real) y otra imaginando la misma estructura con un diseño menos flexible. .
En el diseño flexible, el edificio propuesto, un bloque de ocho plantas con 122 apartamentos, se basó en una estructura de acero. Las paredes y los pisos se planificaron de forma modular, lo que permitió una futura reestructuración del espacio interno sin grandes obras de construcción. El diseño también siguió otros principios circulares como las instalaciones reversibles y el uso de materiales reciclados y renovables. Pero el diseño alternativo para el mismo edificio utilizó una estructura portante de hormigón armado in situ y suelo de solera. Otros componentes, como ventanas, techos planos y fachadas, eran los mismos en ambos edificios; la principal diferencia era la estructura portante.
Para comparar sus impactos, los investigadores llevaron a cabo una evaluación del ciclo de vida completo del edificio (WBLCA) siguiendo el método ISO (Organización Internacional de Normalización) 14040 LCA, un estándar general que incluye todas las fases de análisis del ciclo de vida: construcción, operación, mantenimiento y fin de -fase de vida. Se consideraron todos los impactos relacionados con la extracción de materias primas, el uso directo de la tierra, la fabricación de materiales de construcción y el transporte. Dado que uno de los objetivos del diseño de edificios reversibles es una mejor recuperación de materiales al final de su vida útil, la evaluación también derivó cantidades de residuos de demolición recuperados, reciclados y enviados al vertedero (análisis de flujo de materiales), asumiendo las prácticas actuales de tratamiento de residuos.
En términos de emisiones del ciclo de vida completo, ambos edificios mostraron resultados similares para un ciclo de vida de 60 años sin reformas importantes: 13 (hormigón) y 14,5 (diseño flexible) kg CO 2 equivalente por metro cuadrado, por año operativo. Los dos diseños también mostraron impactos totales similares para la mayoría de las categorías del análisis del ciclo de vida, como el uso de recursos, excepto el uso de la tierra, donde el diseño basado en hormigón superó significativamente al diseño flexible (debido al uso de madera por parte de este último) y, por el contrario, el diseño flexible, tuvo aproximadamente la mitad del impacto en términos de residuos de vertederos al final de su vida útil.
Los investigadores señalan que cuando se considera una vida útil más larga de los edificios, el impacto anual disminuye significativamente, especialmente porque la fase de construcción contribuye en gran medida al impacto general. Las emisiones de GEI relacionadas con la fase de construcción disminuyen en un 40% cuando se considera una vida útil de 100 años. Por lo tanto, un edificio flexible con una vida útil extensible realmente puede ‘valer la pena’ si el diseño sirve para extender la vida útil de un edificio, o cuando los materiales se recuperan para su uso en otro edificio: reutilización directa de los cimientos, el techo de madera y el acero. la estructura podría ahorrar el 14% de las emisiones de GEI del edificio.
De hecho, el diseño flexible permite una mayor tasa de reciclaje en circuito cerrado, especialmente de acero. El reciclaje del hormigón recuperado, que estaría disponible cuando se demoliera el edificio de hormigón, ofrece menos ventajas en términos de reutilización del material. Los investigadores suizos no encontraron un mercado de reciclaje establecido en su país de origen para materiales como el yeso o la lana mineral, aunque estos pueden desarrollarse en otros lugares y podrían desarrollarse en Suiza.
El tiempo y el costo también deben tenerse en cuenta al evaluar los beneficios del diseño flexible, dicen los investigadores. Se espera que la renovación sin demolición y trabajos de construcción húmedos tome mucho menos tiempo y resulte en menos ruido y emisiones de partículas.
Los investigadores reconocen que los planos de construcción que utilizaron estaban en la etapa previa al proyecto, por lo que las cantidades reales de materiales de construcción utilizados pueden diferir de las proyecciones. Tampoco consideraron las posibles tecnologías futuras con respecto a la recuperación de materiales o el uso de energía, y solo modelaron el reemplazo del 100% de los componentes en el mantenimiento; por lo tanto, los impactos podrían sobreestimarse.
En conclusión, el edificio flexible considerado aquí puede no parecer muy ventajoso en el análisis del ciclo de vida de 60 años, pero si se consideran la funcionalidad, el tiempo y el costo, además de una vida útil más larga del edificio, el desempeño ambiental de un edificio flexible se hace evidente. La gran ventaja es la posibilidad de adaptar el espacio del edificio a las necesidades futuras, lo que puede evitar la demolición. El diseño reversible también reduce la cantidad de residuos de demolición mezclados, aumenta la recirculación de materiales y facilita la separación de componentes.
Los diseñadores de edificios por sí solos no pueden resolver el problema de la sostenibilidad, dicen los investigadores: se necesita una producción más limpia, una mayor durabilidad de los componentes, un reciclaje y una reutilización más amplios. Por ejemplo, se debe explorar el reciclaje de yeso y lana mineral, y se debe establecer la reutilización de los componentes de construcción recuperados para obtener todos los beneficios del diseño reversible.
