En este artículo se analiza el tema de la construcción dentro de la óptica de la sustentabilidad ambiental, analizando situaciones que respaldan la necesidad de emprender investigaciones e innovaciones con el propósito de mejorar el desempeño ambiental de esta industria, y los aspectos que se deben tener presentes para que éstas sean abordadas de manera responsable con el fin de apuntar a lo que mundialmente se conoce como construcción sustentable.
CONCEPTO DE CONSTRUCCIÓN
SUSTENTABLE
Las conocidas definiciones de desarrollo sustentable son generales y pretenden abarcar todos los ámbitos de la economía. Sin embargo, se han llevado a cabo iniciativas con el objetivo de definir el desarrollo sustentable bajo la óptica del sector de la construcción. Dentro de ellas está la Agenda 21 (CIB, 2000), en la que se establece, por ejemplo, que “los gobiernos deben estimular a la industria de la construcción a promover métodos y tecnologías de construcción disponibles localmente, apropiados, asequibles, seguros, eficientes y ambientalmente inocuos en todos los países, en espe-cial en los en vía de desarrollo, fomentando métodos de ahorro de energía y estableciendo acciones en lo referente a la planificación, el diseño, la construcción, la mantención y rehabilitación; la obtención, uso y bonanza económica y, por el contrario, una fuer te
depresión durante los períodos de crisis.
Se prevé que esta industria crecerá fuertemente en Chile durante los próximos años. En este contexto, la Cámara Chilena de la Construcción (CChC, 2000) indica que el país deberá invertir del orden de US$ 15.000 millones en el período 2000-2005 solo para superar los déficit de infraestructura pública. Por su parte, la inversión en infraestructura productiva privada en el período 2002-2004 ascenderá a US$ 26.252 millones, considerando proyectos mineros, industriales, comerciales y energéticos. El 52% de esta inversión, es decir, US$ 13.676 millones, se gastará en construcción, cifra que permite afirmar que prácticamente todos los sectores productivos tienen asociados proyectos de construcción.
A pesar de la impor tancia de esta industria en la economía del país, en lo que concierne a cambios tecnológicos y de innovación, la construcción tiene una gran inercia al cambio. Otros sectores productivos, tales como el minero, el forestal y el pesquero, han sido mucho más proactivos para enfrentar el tema medioambiental, trabajando en la búsqueda de soluciones e innovaciones que les permitan mejorar su productividad y al mismo tiempo minimizar el impacto ambiental asociado a su quehacer.
L
a industria de la construcción puede considerarse como un indicador de la situación económica de un país, reflejando un gran auge en períodos deRol de la industria de la construcción en
el desarrollo sustentable
Patricia Martínez R.
Profesora Escuela de Ingeniería de la Construcción, Facultad de Arquitectura, Universidad de Valparaíso. Candidata a Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile
La industria de la construcción es de los sectores más grandes, tanto de la economía chilena, como de la internacional. Sin embargo, es uno de los que ha tenido menor participación en los esfuerzos de conservación y desarrollo sustentable. Esta tendencia es especialmente perturbadora si consideramos que la industria de la construcción consume enormes reservas de recursos primarios y energía, además de generar grandes cantidades de contaminación y material de desecho. Es por esto que la autora introduce el concepto de Construcción Sustentable, definido por tres pilares: reciclaje y conservación de materiales, optimización de la duración de estructuras y aprovechamiento de sub-productos de otras industrias. Como ejemplo, Martínez explica cómo el uso de puzzolana artificial en el proceso de producción de concreto incrementa la duración de las estructuras, reduce el material de desecho arrojado a los rellenos sanitarios y beneficia además a las compañías descartando la roca, otorgándoles mejores vías de eliminación de desechos. De esta manera, Martínez insta la disponibilidad de recursos para el uso de puzzolana artificial, además de una mayor iniciativa gubernamental para financiar el intercambio de desechos y sub-productos dentro del sector industrial.
Abstract
The construction industry is one of the largest sectors of the Chilean and the international economy, yet it has been one of the slowest to participate in conservation efforts and sustainability initiatives. This trend is especially disturbing considering the construction industry consumes tremendous amounts of primary resources and energy, and generates huge volumes of emissions and waste products. Thus, the author in-troduces the concept of Sustainable Construction, defined by the pillars of: Recycling and Conservation of Materials, Im-provement of the Durability of Structures, and Taking Advan-tage of the By-Products of Other Industries. As an example, Martínez explains how the use of artificial puzzolana in the concrete production process can increase the durability of the structure, reduce the amount of waste bound for landfills, and even benefit the companies discarding the rock by providing them with a better means of disposal. Thus, Martínez argues for further research in the use of artificial puzzolana and more pressure for government initiatives to support the exchange of byproducts and wastes between industrial sectors.
Resumen
promoción de los materiales de constr ucción sustentables y la producción de estos.”
En este contexto, se habla de construcción sustentable, concepto que implica los siguientes elementos claves: reducción del uso de fuentes energéticas y de recursos minerales; conservación de las áreas naturales y de la biodiversidad; mantención de la calidad del ambiente construido y de un ambiente interior saludable. Resulta difícil dar una definición de construcción sustentable que resulte lo suficientemente completa como para abarcar todos los aspectos que esta debiese considerar. En este ar tículo se plantea que una aproximación a ello podría ser la esquematizada en la
Figura 1. En ella se indican tres pilares fundamentales sobre los cuales se apoya el Desarrollo Sustentable de la Industria de la Construcción. En primer lugar se tiene el reciclaje y conservación de los materiales; en segundo término el mejoramiento de la durabilidad de las estructuras; y por último, el uso y aprovechamiento de los subproductos de otras industr ias, los que habitualmente son considerados residuos. Estos tres pilares están sopor tados por un enfoque holístico que permite determinar el carácter de interdependencia que tiene cada uno de los pilares enunciados. Por ejemplo, si se analizan decisiones tomadas respecto a la durabilidad de las estructuras desde el enfoque clásico de tipo reduccionista, solo se considerarán los beneficios en cuanto al aumento de la vida útil de la obra. Sin em-bargo, dentro de la óptica del enfoque holístico, se podría decir que las mejoras en la durabilidad permiten, además, generar ahorros de energía en los procesos de construcción, así como conservar los materiales, solo por nombrar algunos de los efectos positivos adicionales asociados al aumento de la durabilidad de las edificaciones. Lo anterior es un ejemplo de cómo se debe pensar el ciclo de vida de una estructura, integrando el conocimiento de todos los procesos involucrados.
EL PROBLEMA DE LA CONSTRUCCIÓN
La industria del cemento y el hormigón juega un papel fundamental dentro de lo que se ha denominado construcción sustentable, ya que es el material de construcción más usado en el mundo, y se estima que lo seguirá siendo en este nuevo siglo (Malhotra, 1999; Mehta, 1999; Nixon, 2000). En el año 1880 el consumo mundial de cemento era de 2 millones de toneladas, valor que aumentó a 1,3 billones en 1996, estimándose que el consumo en el año 2010 será de 2,2 billones de toneladas (Malhotra, 1999; Mehta, 1999).Por otra parte, el consumo energético para la elaboración del cemento es sumamente alto, representando la mayor proporción del costo de producción de este material (Neville, 1994; Frigione y Frigione, 1996). Un consumo de energía promedio y conservador para la fabricación de cemento, considerado para plantas modernas de producción, es de aproximadamente 352 kWh/Ton para el proceso seco, y de 572 kWh/Ton para el proceso húmedo (Frigione y Frigione,1996), lo que sitúa a la in-dustria del cemento en el tercer lugar en cuanto al consumo energético a nivel mundial, después de las industrias del aluminio y el acero (Malhotra, 1999).
Adicionalmente, la producción de una tonelada de cemento genera aproximadamente una tonelada de dióxido de carbono (CO2), el que es descargado al medio ambiente. Se ha reportado que el 7% de las emisiones totales de CO2 en el mundo son atribuidas a la industria del cemento (Cahn, 1997).
En cuanto a la industria del hormigón, la producción anual a nivel mundial es cercana a los 5 billones de toneladas (Nehdi, 2001), siendo la consumidora más grande de recursos naturales, tales como agua y áridos. Este mate-rial es usado intensivamente debido a sus claras ventajas frente a otros materiales; entre ellas destaca que es más versátil –lo que permite su moldeabilidad–, endurece bajo agua y posee mayor durabilidad. Los áridos constituyen el componente principal del hormigón, ocupando 65 a 75% de su volumen (Figura 2). La extr acción de estas materias pr imas ocasiona impor tantes impactos negativos sobre el medio ambiente, tales como erosión de suelos y pérdida de áreas naturales y/o deterioro del paisaje. Según estimaciones, la industria del hormigón consume áridos naturales a una tasa de aproximadamente 8 billones de toneladas cada año (Mehta, 1999).
El tema del ciclo de vida de las construcciones es también un punto sensible. Se estima que cerca de un 13% de todos los desechos sólidos depositados en los vertederos del mundo, corresponden a desechos de construcción y demolición, con una proporción de 1:2 de desechos de la construcción respecto de los de demolición (CIB, 2000).
Finalmente, otro punto asociado a las edificaciones, y que impacta negativamente sobre el medio ambiente, es el tema del consumo energético. La tendencia mundial es producir el confort interior por medio de sistemas de climatización artificial, situación que además de generar una mala calidad del aire interior, la que muchas veces posee índices de contaminación superiores al del ambiente exterior, produce elevados consumos energéticos. Esto último, sumado a la mala aislación de las edificaciones, conduce a la ineficiencia energética de las mismas. Una solución simple y sustentable es concebir las edificaciones dentro del concepto de construcción bioclimática. Sin embargo, este tema es extenso y puede ser abordado en otro artículo. (A modo de ejemplo ver Recuadro sobre Techos Verdes).
Los aspectos mencionados permiten evidenciar la impor tancia que adquiere el tema del desarrollo sustentable en el área de la construcción, concepto que, de no ser considerado en el corto plazo, involucrará de manera crítica la sustentabilidad del sector.
ENFOQUES Y DIRECTRICES PARA UNA
CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE:
INICIATIVAS EMPRENDIDAS
Los cursos a seguir con el objeto de lograr un desarrollo sustentable, específicamente en el sector de la construcción, deben estar basados en los aspectos destacados en la Figura 1. Dada la importancia de la industria del hormigón, considerando el volumen usado a nivel mundial, es fundamental encauzarla dentro del
65-75% 1 0 - 1 5 % 1-2% 15-20% Cemento Agregados pétreos Agua Aire ocluido
Figura 2: Composición volumétrica del hormigón
Figura 1: Enfoque para el establecimiento de un desarrollo sustentable de la industria de la construcción
Uso de sub productos de
otr as industr ias Reciclaje y Conser vación de los mater iales Aumento de la dur abilidad de las estr uctur as Desarrollo Sustentable de la Industria de la Construcción
Enfoque holístico para la investigación y enseñanza de la tecnologías de construcción
AD
Los chilenos, no solo los habitantes de Santiago, sino también de otras ciudades grandes y contaminadas, debiéramos estar atentos a las iniciativas emprendidas en otras partes del mundo para disminuir los efectos de la contaminación, las que eventualmente podrían ser aplicadas en nuestro país. En otras partes del mundo se ha introducido el concepto de “techos verdes”, que son techos cubiertos de vegetación, los que junto con constituir un aporte estético a la ciudad, ayudan a mitigar algunos problemas medioambientales. Su instalación implica una serie de capas que se ponen sobre el techo del edificio: membrana impermeable,
aislamiento, riego, filtración, tierra y plantas. El producto final puede ser del tipo extensivo, que consiste en pasto y flores, y que no necesita mucho manejo, o puede ser del tipo intensivo, que incorpora arbustos y árboles, lo que requiere un manejo más intenso. En efecto, los techos verdes son jardines encima del edificio o de la casa, que pueden incluso incorporar bancos u otros elementos propios de estos espacios.
Aunque la instalación inicial es cara, ejemplos en Alemania, Francia, Canadá y algunas partes de los EE.UU. como Chicago, muestran que los techos verdes tienen considerables beneficios económicos, ambientales y estéticos. Por ejemplo, una
RECUADRO
Techos verdes: una iniciativa para limpiar la ciudad.
Amy Whitcombsuperficie cubierta baja los gastos en calefacción y aire
acondicionado hasta en un 30%; mantiene el techo en buenas condiciones hasta 20 años más que un techo tradicional, por protegerlo de daños mecánicos y ambientales; y crea empleos para trabajadores manuales, jardineros, arquitectos e ingenieros. En cuanto a los beneficios ambientales, los techos verdes absorben una parte de las aguas lluvia, devolviéndola al aire o vaciándola lentamente al alcantarillado de la ciudad. Más que reducir el riesgo de una inundación en las calles, reducen el riesgo de la contaminación del agua, porque las plantas absorben las sustancias tóxicas de la lluvia, purificando el agua antes de devolverla al sistema. Asimismo, las plantas pueden purificar una cantidad impresionante de aire, lo que demuestra un estudio de la NASA, que indica que una sola higuera purifica 10m3 de aire al día. Las plantas pueden limpiar el aire del material particulado proveniente no sólo de los vehículos, sino también de actividades ligadas a la construcción.
Por otra parte, estos techos proporcionan espacios verdes para animales y para la gente de la ciudad, y proveen
características arquitectónicas novedosas, sirviendo también para disminuir la contaminación ambiental que afecta a quienes habitan o trabajan al interior de los edificios.
Hay que tener algunas consideraciones a la hora de construir y manejar estos techos respecto al reglamento de construcción de la ciudad, el costo, las técnicas de la instalación, la integridad
estructural del techo que existe, formas de riego y/o desagüe, y acceso al techo. De todos modos, la opción de instalar techos verdes es viable y está de acuerdo con los objetivos del desarrollo sustentable. Para aprender más sobre los aspectos técnicos o para ver fotos de techos verdes, puede visitar: www.greenroofs.com, www.roofmeadow.com, www.ci.chi.il.us/Environment, www.peck.ca/grhcc.
marco de la construcción sustentable. Se adoptará, en consecuencia, este material como base para bosquejar iniciativas emprendidas en pos de este objetivo. Un aspecto muy impor tante en la producción de hormigón, es que permite utilizar residuos de otras industrias. Esto es posible, en primer lugar, debido a su capacidad de solidificar e inmovilizar dichos residuos (Macías et al, 1999) y, en segundo lugar, dado que los grandes volúmenes producidos, generan una gran capacidad de absorción de estos desechos y/o sub-productos industriales.
Existen industrias que tienen serios problemas para reutilizar sus residuos, por ejemplo, los hornos metalúrgicos producen grandes cantidades de escoria, y las plantas termoeléctricas que utilizan carbón producen enormes volúmenes de cenizas de carbón. Dichos sub-productos, al ser empleados como materia prima para la fabricación de cemento, permiten disminuir en una proporción impor tante el consumo energético involucrado en el proceso. A su vez, el uso de estos desechos (conocidos como puzolanas artificiales) en la producción de hormigón como adiciones minerales, ge-nera importantes beneficios para el producto final, siendo uno de los más destacables el aumento de la durabilidad de las estructuras.
Otro estímulo para la incorporación de las adiciones minerales o puzolanas artificiales es el beneficio ecológico que ello produce, ya que el consumo de un residuo industrial, destinado a ser depositado en un vertedero, piscinas o estanques in situ, evita o al menos mitiga en gran medida la contaminación ambiental que provoca su disposición final. Adicionalmente, las industrias generadoras del residuo se ven beneficiadas al ahorrar impor tantes sumas de dinero destinadas a desembarazarse de estos “desechos”.
Se ha planteado que las razones por las cuales la incorporación de subproductos en la industria del hormigón ha sido baja, radican en: políticas corporativas, falta de incentivos económicos, especificaciones inadecuadas y la calidad variable de estos materiales (Malhotra, 1993). Todos los aspectos mencionados permiten entrever un enfoque reduccionista en la toma de decisiones. Vale destacar que estudios internacionales han afirmado que si se lograra incentivar el uso a gran escala de los subproductos antes mencionados, se podría contribuir de manera impor tante al desarrollo sustentable de la industria del cemento y el hormigón
(Frigione y Frigione, 1996). Por ejemplo, se podría satisfacer la creciente demanda de cemento al año 2010 sin aumentar la producción del crudo de cemento (Mehta, 1998).
Es importante hacer notar que además de los incentivos externos al sector de la construcción, debe existir una interdependencia entre los proyectistas, diseñadores y constructores, trabajando con objetivos y criterios comunes en pos de una construcción sustentable y, más ampliamente, del desarrollo sustentable.
SITUACIÓN DE CHILE FRENTE AL TEMA
La situación nacional del sector de la construcción se ha caracterizado por su inercia frente a temas que involucran cambios en los procesos productivos. Considerando aspectos medioambientales de este sector, tenemos en primer lugar que el consumo de energía secundaria asociada al sector comercial, público y residencial corresponde a un 31% del total generado en el país, porcentaje del cual se pierde más de un 50% debido a problemas de concepción térmica de las edificaciones, en otras palabras, debido a la falta de aislamiento y/o por climatización de los espacios (CNE, 1993).En cuanto al tema de los áridos naturales, si bien Chile no presenta problemas de existencia de este recurso, su extracción genera conflictos por el uso del suelo, sobre todo en la Región Metropolitana, específicamente San-tiago, donde se produce el mayor uso de estos materiales. Esta zona geográfica de nuestro país se ha destacado por su constante demanda de suelos urbanos, lo que ha empujado a un sostenido aumento de su perímetro, proceso que se ve limitado en ciertas zonas por la in-dustria extractiva de áridos naturales, que provoca erosión y pérdida de este tipo de terrenos.
Santiago concentra aproximadamente el 33% de la población nacional, por lo que resulta lógico que la mayor demanda constructiva y, en consecuencia, de materiales relacionados con esta industria, se encuentre en dicha ciudad. La Corporación de Desarrollo Tecnológico (2001) de la Cámara Chilena de la Construcción indica que la demanda anual de áridos en Santiago es de 8 millones de metros cúbicos, estimando que para el año 2005 esta demanda aumentará a casi 14 millones de metros cúbicos. Esta creciente demanda, sumada a los conflictos de uso de suelos existentes en la zona (planos reguladores y suelos de uso agrícola) justifican la definición
de “recurso escaso” con la que han sido clasificados los áridos en nuestro país (CDT, 2001).
En Chile a partir del año 1998 se empezaron a tomar realmente en serio los problemas medioambientales asociados a la industria de la construcción. Durante ese año Chile se incorporó al grupo internacional Green Building Challenge, involucrándose de manera directa con el tema de la constr ucción sustentable, emprendiéndose iniciativas tendientes a mejorar la calidad de la construcción del país. Sin embargo, los resultados de estas iniciativas solo podrán evaluarse en el mediano a largo plazo, esperándose que estas logren entregar soluciones masivas.
Por otra par te, durante los años 2000 a 2002 se desarrolló el primer Acuerdo de Producción Limpia del sector de la construcción en la Región Metropolitana, incentivado por la Cámara Chilena de la Construcción. El acuerdo comprendió aspectos relacionados con emisiones atmosféricas, residuos sólidos y control de ruidos. El aspecto tal vez más destacable logrado como resultado del acuerdo se centra en el manejo de residuos sólidos. Según estimaciones, el 37% de los residuos sólidos generados en la Región Metropolitana corresponde a residuos de la construcción (Ecoamérica, 2001). El Consejo Nacional de Producción Limpia informó que a raíz del acuerdo se logró controlar el 50% de estos residuos, señalando que ello asciende a la cifra de 230.000 m3 para el año 2002 (Varela, 2002). Sin embargo, según datos de la CONAMA esta cifra correspondería solo al 15% del total generado, que sería de 1.539.000 m3/año (CONAMA, 2000). Cabe indicar que en países como Holanda, donde el volumen de residuos de la construcción alcanza a 14 millones de toneladas por año (aproximadamente 7 millones de m3), las estrictas regulaciones vigentes llevan a que cerca del 80% de ellos sea reutilizado. En Alemania este porcentaje sobrepasa el 95% (Kibert, 2000).
Por dar un ejemplo local de aprovechamiento de los residuos en discusión, en Chile se está estudiando el uso potencial de las cenizas de carbón de las centrales termoeléctricas, para la fabricación de áridos artificiales a partir de su aglomeración (Videla y Martínez, 2001). Esta aplicación permitiría disminuir el volumen de extracción de áridos naturales, mitigando los problemas de erosión y pérdida de suelos naturales asociados a esta actividad. Es mucho lo que queda por hacer en materia medioambiental en el sector de la construcción. A nuestro juicio, el tema energético y el de habitabilidad
son los más deficitarios y los que afectan de manera directa la calidad de vida de las personas. Además, es necesario abordar las iniciativas de Chile como país, sin considerar solamente a Santiago.
Los resultados del Acuerdo de Producción Limpia permitieron establecer que existe voluntad por parte de las empresas privadas por innovar a favor del cuidado del medio ambiente, voluntad que viene respaldada por la necesidad de la industria de ajustarse a los requerimientos y exigencias del mercado internacional. Es aquí donde se hace necesario nuevamente el urgente respaldo de políticas gubernamentales que conlleven un compromiso a favor de iniciativas y decisiones tomadas sobre la base de la construcción sustentable, aspecto que asociado al compromiso académico por buscar y entregar soluciones en la materia, permitirán abordar de manera efectiva y global el importantísimo tema de la sustentabilidad.
CONCLUSIONES
Es evidente la importancia que tiene la industria de la construcción como polo de desarrollo en nuestro país, y también a nivel mundial. Sin embargo, esta industria presenta una fuer te inercia frente a los cambios tecnológicos, lo que también se manifiesta en una escasa o tardía preocupación medioambiental en comparación con otros sectores económicos. Esto se agrava por el fuerte impacto negativo que resulta de su elevado consumo de materias primas y energía, así como la generación de gr andes volúmenes de residuos provenientes de la demolición de construcciones que han concluido su ciclo de vida.
Considerando lo anterior, se concluye que deben promoverse iniciativas que desencadenen procesos de innovación en la industria de la construcción y que ofrezcan soluciones dentro de una óptica holística de los problemas. A modo de ejemplo, desde esta perspectiva se debería mejorar las propiedades de las puzolanas artificiales en los puntos de generación, a fin de cumplir de mejor manera con los requisitos impuestos para su empleo. Del mismo modo, los gobiernos deberían incentivar el uso de subproductos en la industria de la construcción con el objeto de contribuir a una economía sustentable. Finalmente, la industria de la construcción, y especialmente la del cemento y del hormigón, deberían realizar investigación sobre potenciales aplicaciones de los residuos, maneras de mejorarlos y mecanismos para normalizar el uso de puzolanas artificiales. Hay indicios
AD
de que lo anterior está comenzando a suceder. Por ejemplo, las estrictas regulaciones ambientales que están empezando a exigirse y la necesidad de disminuir el consumo de energía y recursos han forzado a las empresas eléctricas a considerar las cenizas volantes como un recurso potencial en vez de un material de desecho (Malhotra, 1993).
Finalmente, resulta de suma importancia diagnosticar la situación global de nuestro país frente al tema, proponer caminos de acción y desarrollar investigaciones, ya sea tendientes a la creación de nuevas tecnologías o por medio de la adaptación de procesos e innovaciones emprendidas en otros países, que llevan la delantera en este tema y que han logrado abordar este desafío de manera exitosa.
Nota:
1) La Ley de Bases del Medio Ambiente (1994) señala que el desarrollo sustentable es un proceso de mejoramiento sostenido y equitativo de la calidad de vida, fundado en medidas apropiadas de conservación y protección del medio ambiente, de manera de no comprometer las expectativas de las generaciones futuras. En la Cumbre de la Tierra, realizada en Río de Janeiro en el año 1992, se definió el desarrollo sustentable como una actividad económica que está en armonía con el ecosistema de la tierra (CIB, 2000).
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