Análisis de la huella de carbono en la construcción y su impacto sobre el ambiente

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(1)Análisis de la huella de carbono en la construcción y su impacto sobre el ambiente.. Autores: José A. García-Ochoa1; Juan C. Quito-Rodríguez2; Johan A. Perdomo Moreno3. Resumen A nivel mundial, el sector de la construcción es una de las industrias más contaminantes en la actualidad, se puede estimar que un 40% de la contaminación está ligada directa o indirectamente a las actividades constructivas. Por esta razón este texto se centra en una revisión de las distintas metodologías y sus aportes a la cuantificación de las emisiones de carbono en los distintos niveles constructivos. Este análisis permite establecer que las actividades constructivas y sus impactos ambientales van mucho más allá del simple hecho de construir, sino que éstas generan impactos durante todo el ciclo de vida de la construcción, encontrando que es durante el ciclo de uso los mayores efectos sobre el ambiente. Palabras clave: Construcción sostenible, huella de carbono, análisis del ciclo de vida, metodologías para el análisis del ciclo de vida, emisiones de carbono.. Abstract Globally, the construction sector is one of the most polluting industries today, it can be estimated that 40% of pollution is directly or indirectly linked to construction activities. For this reason, this text focuses on a review of the different methodologies and their contributions to the quantification of carbon emissions at different construction levels. This analysis allows to establish that the construction activities and their environmental impacts go far beyond the simple fact of building, but that these generate impacts throughout the construction life cycle, finding that it is during the cycle of use the greatest effects on the environment..

(2) Key Words: sustainable construction, carbon footprint, carbon emission, life-cycle assessment, life-cycle assessment methodologies. 1. Introducción. primer paso en la protección del entorno. El sector de la construcción a nivel mundial es una de las industrias más importantes y así mismo una de las más contaminantes en. que nos rodea. 1.1. Implicaciones de los gases de. efecto invernadero. la actualidad, se puede estimar que un 40% de la contaminación, es generada por. El sector de la construcción fue responsable. actividades ligadas directa o indirectamente. directa e indirectamente del 18% de las. a la construcción de obras civiles, la gran. emisiones mundiales de gases de efecto. cantidad de recursos invertidos en la. invernadero (GEI) en 2010 [1], y fue el. obtención de materias primas, así como su. mayor consumidor de materiales en 2005. transporte y posterior manufacturación son. con implicaciones de gran alcance en el uso. prueba de ello, hasta 2 toneladas de. de energía y las emisiones de GEI [2]. Entre. materias primas son requeridas por cada. varias industrias emisoras importantes, la. metro cuadrado de una edificación.. de. la. construcción. oportunidades De acuerdo con un informe presentado por la. ONU,. el. sector. constructivo. adicionalmente consume un 40% de toda la energía, la extracción de hasta un 30% de las materias primas en el entorno, el 25% de los residuos sólidos generados provienen de actividades ligadas a la construcción, y por último consume hasta el 25% de agua y ocupa un 12% aproximado de la tierra.. de. ofrece. reducción. grandes para. la. reducción de emisiones a corto plazo debido a su importancia económica y su participación en las emisiones de GEI incorporadas en las cadenas de suministro de la construcción [3]. Si bien la mayoría de las políticas y regulaciones se centran en reducir las emisiones directas de los edificios, la investigación en los últimos años ha prestado atención a las emisiones. Los datos anteriores son un signo de alarma. indirectas o de ciclo de vida de GEI de todo. no para evitar las actividades constructivas. el sector [4]. Una revisión reciente de la. sino para buscar la manera de minimizar los. energía del ciclo de vida en los edificios. impactos sobre el medio ambiente, es por. descubrió que la energía incorporada puede. ello por lo que el estudio y análisis de la. ocupar entre el 5% y el 100% del consumo. huella de carbono de los materiales de. de energía del ciclo de vida completo (lo. construcción se hace necesario como un. que equivale al 10-97% de las emisiones de.

(3) carbono del ciclo de vida completo). mayor contribución proveniente del sector. dependiendo de la función del edificio,. de suministro de electricidad, gas y agua.. ubicación, uso de materiales y supuestos sobre la vida útil y el suministro de energía. Esta proporción tiende a aumentar a medida que los edificios pasan de edificios convencionales a pasivos, de baja energía y casi de energía cero [5].. Los estudios de las emisiones de la industria de la construcción de Irlanda y Noruega y otros identificaron áreas futuras para la mitigación de emisiones a través de medidas como aumentar la participación de energía. renovable,. mejorar. el. Acquaye y Duffy [6] descubrieron que el. mantenimiento de maquinaria y equipo,. 11.7% de las emisiones nacionales de. optimizar las operaciones, reducir la. Irlanda. la. cantidad de materiales intensivos en. construcción en 2005, y el 71% de estas. carbono utilizados, limitar la distancia para. provenían de fuentes indirectas. Mientras. el transporte de materiales [6, 8].. provenían. del. sector. de. tanto, Noruega informó que sus emisiones de GEI de la construcción fueron de 4.2 Mt. 1.2. Sector de la construcción en. Colombia. CO2e en 2003 y 5.3 Mt CO2e en 2007, de las cuales las emisiones incorporadas. Colombia está preocupada por los impactos. constituyeron la mayoría de las emisiones. y costos de adaptación que pueden. totales [7]. Chang et al. [8] encontró que el. significar las orientaciones europeas y. uso de energía en el sector de la. estadounidenses en materia de emisiones y. construcción representó casi el 50% del uso. HdC. Sin embargo, tanto a nivel estatal. total de energía de China en 2007 y que los. como de la sociedad se observa que la. principales contribuyentes a la energía. concientización ha ido avanzando. Los. incorporada en la construcción fueron. avances más significativos en términos de. materiales, calefacción, combustibles y. HdC se observan a través de iniciativas. suministro de electricidad. Chen et al. [9],. voluntarias privadas y de la sociedad civil.. además, concluyó más tarde que la industria. La posición del gobierno ha sido de espera. de la construcción, que representa el 66.5%. y negociación de los impactos y soporte de. de las emisiones totales de carbono de. gastos potencialmente generados por la. China, fue el mayor emisor de carbono. implementación. entre todas las industrias en China en 2009,. proyectadas en Europa y los Estados. de las cuales el 96.6% fueron emisiones. Unidos. A nivel privado se han desarrollado. indirectas (incorporadas) de carbono con la. distintas iniciativas voluntarias como la. de. las. medidas.

(4) medición de la HdC en empresas y. incorporadas debido a los desafíos en la. comunidades e iniciativas de compensación. asignación de las responsabilidades de la. en empresas petroleras. Es de gran. generación de GEI.. importancia rastrear las emisiones cuando sea posible en el sector de la construcción debido a su importante posición económica en Colombia, ya que en la actualidad esta industria consume alrededor del 30% de la energía y materias primas del total nacional para su desarrollo.. Las evaluaciones del ciclo de vida de estudios de casos de construcción, sectores completos de construcción o materiales de construcción se han llevado a cabo en muchas regiones desde principios de la década de 1980 [17]. Estos estudios utilizan una variedad de métodos, y se concluye que una comparación entre estudios, incluso dentro de una nación, no es realista debido a la amplia variación en la disponibilidad de datos y las suposiciones hechas [18]. Sin embargo,. un. hallazgo. comúnmente. reconocido fue que la evaluación basada en el proceso podría subestimar las emisiones Ilustración 1 Emisiones de gases para Colombia en el 2012. Fuente: IDEAM. incorporadas de la cadena de suministro del sector de la construcción [19]. Por lo tanto, el análisis de entrada y salida (IOA por sus. De acuerdo con la revista Semana [Cita], la ilustración 1, puede analizarse por sectores económicos en los siguientes porcentajes: la deforestación y la gestión de las tierras forestales, con un 33%, seguidas por el sector agropecuario (22%), las industrias energéticas (14%), las manufactureras y de la construcción (12%), el transporte (12%), el saneamiento básico (4%) y el residencial (3%). 1.3 Cuantificación de las emisiones A diferencia de las emisiones directas, es más difícil cuantificar las emisiones. siglas en inglés input-output analysis) se ha aplicado rutinariamente para evaluar la huella. de. carbono. (o. emisiones. incorporadas) y el consumo de energía incorporado del sector de la construcción. Ya en 1993, Oka et al. [20] había utilizado IOA para estimar el consumo de energía incorporado y las emisiones de carbono de seis edificios de oficinas en Japón. Después de eso, en 2001 y 2003, IOA en edificios australianos había sido realizado por Treloar et al. [21] y Crawforad y Treloar.

(5) [22] respectivamente para validar este. 2. Metodologías para evaluar las. enfoque.. emisiones de carbono de las construcciones.. IOA es una técnica macroeconómica que utiliza. transacciones. interindustriales complejas. para. monetarias representar. interdependencias. de. las las. industrias en la economía moderna [16]. Cuando se combinan los datos económicos con los datos ambientales, se crea un modelo IO extendido ambientalmente para evaluar las emisiones de carbono asociadas con cada sector en relación con sí mismo y otros sectores [23]. Es el interés de este estudio, ya que es superior en la evaluación. Si bien los datos económicos pueden derivarse de las tablas nacionales de E / S compiladas por el DANE, y los datos de emisiones directas de GEI se pueden recuperar del Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC), estas fuentes de datos no se adoptan directamente porque. no. están. lo. suficientemente. detalladas para un análisis refinado y no cubren los datos correspondientes para el resto del mundo.. de emisiones de todo un sector o nación. El. 2.1. Metodologías de evaluación del ciclo. enfoque basado en el consumo supone que. de vida.. cada. sector. produce. un. conjunto. homogéneo de bienes o servicios, y la homogeneidad. puede. minimizarse. desagregando los sectores industriales. Los modelos de entrada-salida multirregional (MRIO) son extensiones de los modelos IO y están surgiendo como un método para evaluar la cadena de suministro global. Estos modelos ayudan a evitar la necesidad de asumir tecnologías de producción nacional para las importaciones y se pueden configurar para acomodar el propósito del estudio con los datos disponibles [24].. Medir y reportar las emisiones de GEI de los edificios es fundamental para producir estrategias. significativas. y. rentables.. Aunque las metodologías de emisión de carbono varían de un país a otro, el marco básico suele ser el proceso bien establecido de evaluación del ciclo de vida (LCA). El ACV generalmente se considera un enfoque de "cuna a cuna", donde los productos se evalúan sistemáticamente durante toda su vida útil (por ejemplo, extracción de materia prima, fabricación, operaciones y eliminación y reciclaje al final de la vida útil). En los últimos años, ha habido un mayor interés en los métodos de ACV para evaluar edificios y productos con el fin de diseñar. de. manera. eficiente. y. con.

(6) materiales. ambientalmente. preferibles. [5,6].. Science de 2000 a 2017 con palabras clave. La serie de normas de gestión ambiental ISO 14000 se implementó en la década de 1990, y la serie 14040 se concentró en las metodologías LCA [15]. La característica principal de la norma es su marco de cuatro etapas: (1) definición del alcance, que identifica los objetivos y límites, unidades funcionales y definiciones principales; (2) análisis de inventario, que recopila datos sobre energía y flujos de materiales para cada etapa de la vida útil de un producto; (3) evaluación de impacto, que clasifica, agrega y caracteriza varios puntos medios e impactos ambientales de punto final mediante metodologías de ponderación y normalización; y (4) interpretación, que se utiliza para interpretar resultados y ayudar en la selección de productos ecológicos y para proporcionar recomendaciones de proyectos. En un sentido amplio, existen tres tipos de enfoques de ACV: basados en procesos, entrada / salida económica (OIA) e híbridos. La figura 1 muestra el número de publicaciones en revistas revisadas por pares que se refieren a cada una de estas metodologías de ACV y los diez principales campos de investigación. Los datos no muestran el número de artículos que aplican cada metodología, sino que indican la popularidad de cada método a lo largo del tiempo.. sistemática en la base de datos de Web of. Se. realizó. una. búsqueda. de referencia cruzada, como "evaluación del ciclo de vida", con cada una de las metodologías. En general, el uso de estudios de ACV ha mostrado un aumento significativo. desde. 2007. con. la. metodología híbrida que recibe mayor atención desde 2014. La ciencia y la ingeniería ambiental son notablemente los campos. de. investigación. con. más. publicaciones. 2.1.1. Metodología basada en procesos El enfoque basado en procesos es una evaluación sistemática que utiliza entradas (por ejemplo, materiales y energía) y salidas (por ejemplo, emisiones y desechos) para cada proceso de un producto. El método es altamente recomendado por las normas ISO debido a su precisión y proceso detallado [16]. Debido a las características detalladas de este producto, la metodología basada en procesos todavía representa la mayoría de los estudios en los campos de la ingeniería y la tecnología de construcción, como se muestra en la Fig. 1. Sin embargo, los modelos basados en procesos requieren datos extensos, a menudo de múltiples y dispares. y. fuentes. propietarias.. En. consecuencia, este enfoque puede llevar a suposiciones, altos costos e inversión de tiempo significativa [14, 17]. Algunos estudios también han limitado los límites.

(7) del análisis como una forma de facilitar la. de entrada-salida, esta metodología se ha. evaluación, pero las decisiones sobre la. vuelto más fácil de implementar [27].. exclusión de ciertos procesos son difíciles de justificar científicamente y pueden implicar objetividad y confiabilidad en la investigación [18,19]. De hecho, varios estudios han demostrado que la mayoría de las variaciones entre los estudios de ACV surgen de las diferencias en el límite y el alcance del sistema [20,21].. Los modelos OIA son generalmente más rápidos, requieren menos esfuerzos y menores costos cuando las bases de datos apropiadas están disponibles. Los modelos OIA también proporcionan un marco coherente que permite comparaciones entre estudios, lo que se convierte en una ventaja cuando se realiza un seguimiento del. 2.1.2. Metodología de análisis de entrada. rendimiento. y salida (IOA). económicos [24]. Aunque los modelos OIA. A medida que el límite del sistema se amplía, el análisis de LCA para cada proceso se vuelve más complejo y laborioso. El enfoque del Análisis de Entrada-Salida (IOA) se desarrolló para cuantificar. las. emisiones. directas. e. indirectas de las grandes cadenas de suministro, vinculando las emisiones de demanda final con los datos económicos de entrada-salida del sector económico. El IOA generalizado ha demostrado ser efectivo en la estimación de la huella de carbono nacional para bienes y servicios [22]. El modelo IOA utiliza un área geográfica para el límite, que puede ser una sola región [23] o multirregional [24–26]. Con frecuencia se utilizan datos disponibles sobre insumos industriales, emisiones, uso de energía y bienes de capital. Debido a la creciente disponibilidad de bases de datos. en. diferentes. sectores. proporcionan una imagen completa de las emisiones. directas. e. indirectas,. denominadas "completitud" del modelo, no son. tan. detallados. metodologías,. como. como las. otras. basadas. en. procesos [24,28]. Además, el modelo OIA depende estrictamente de los datos del sector industrial [14], lo que hace que OIA no sea adecuado para evaluar productos atípicos [18]. El uso de promedios de la industria, supuestos de tecnología de producción y datos obsoletos también puede afectar la precisión de los resultados de OIA [28,29]. 2.1.3. Metodología híbrida El. método. híbrido. se. desarrolló. combinando las ventajas de los enfoques basados. en. procesos. (por. ejemplo,. especificidad de proceso) y OIA (por ejemplo,. integridad). [16,17].. La.

(8) información detallada sobre los productos. 2.2. Normas de evaluación del ciclo de. se deriva del análisis basado en procesos,. vida de las emisiones de carbono.. mientras que la información general a nivel de sector se proporciona mediante métodos de entrada-salida. El enfoque híbrido ha demostrado. proporcionar. información. integral sobre las emisiones incorporadas desde el punto de vista de la cadena de suministro [30]. Hay tres tipos de métodos híbridos, incluidos los niveles, basados en entrada-salida e integrados [16,17,31]. En el análisis escalonado, el análisis detallado del proceso se utiliza para evaluar los impactos del sistema del producto y los aportes directos / indirectos durante la fase. El ACV se ha utilizado para estimar una amplia gama de impactos en función de los puntos medios establecidos asociados con la salud humana, la calidad del ecosistema, los recursos naturales y otros. El LCCO2A, también denominado "análisis de la huella de carbono", es un subconjunto del LCA completo que se centra únicamente en las emisiones de CO2 de un producto, actividad o proceso [6]. Sin embargo, diferentes. enfoques. metodológicos. comprometen las comparaciones entre productos [34].. de uso y eliminación. Las entradas restantes son el resultado del análisis de entrada-. Se han desarrollado varios estándares para. salida. En el modelo basado en entradas y. aumentar la transparencia en informar las. salidas, las entradas y salidas de las etapas. emisiones de gases de efecto invernadero. previas al consumidor de un sector. (GEI) de los productos. Sin embargo, no. económico se desglosan, mientras que las. existe. etapas de uso y finalización de la vida útil. internacionalmente para medir, informar y. se agregan mediante el modelo basado en. verificar posibles reducciones en las. procesos. El modelo integrado ofrece un. emisiones de GEI de los edificios existentes. marco coherente para LCA de un producto,. de una manera consistente y comparable.. en el que la matriz tecnológica se analiza. Los principales estándares que abordan el. mediante un sistema basado en procesos y. análisis de la huella de carbono son PAS. las unidades monetarias están representadas. 2050, ISO TS 14067, Protocolo GHG y los. por el sistema input-output. Aunque se ha. estándares. demostrado que el modelo híbrido logra. secciones analizan cada estándar.. tanto la especificidad como la integridad. 2.2.1.. del sistema, el nivel de su precisión y su uso. disponible (PAS) 2050. respectivo aún es discutible [32,33].. un. método. europeos.. Especificación. aceptado. Las. siguientes. públicamente.

(9) La metodología PAS 2050 [38] fue el. Proporciona requisitos detallados para. primer método de evaluación de GEI. evaluar las emisiones de GEI de los. centrado en el nivel del producto. Fue. productos, p. métodos estándar, límites del. emitido por primera vez por el Instituto. sistema y asignaciones. [44,45].. Británico de Normas en 2008 y fue revisado. 2.2.2. ISO / TS 14067: 2013. en 2011. La norma PAS 2050 fue desarrollada en base a los métodos. ISO 14067 [46] se considera un estándar. establecidos definidos por ISO 14040 e ISO. más general desarrollado para permitir la. 14044 [15,39], limitando el alcance a los. comunicación transparente y unificada de. bienes y servicios. PAS 2050 generalmente. los resultados de GEI de productos, bienes. utiliza enfoques de la cuna a la puerta y de. y servicios. El estándar fue creado en base. la cuna a la tumba. El primero implica un. a otros estándares internacionales de. enfoque de "empresa a empresa" y evalúa. etiquetado y gestión ambientales. ISO. las emisiones desde la extracción del. 14067 especifica principios, requisitos,. recurso hasta su transporte a la fábrica. Por. pautas para límites, cuantificación y. otro lado, desde la cuna hasta la tumba es. comunicación de emisiones de carbono. un enfoque de "empresa a cliente" y. [35]. Al igual que otras normas, los. extiende la evaluación hasta el final de la. principios utilizados para evaluar las. vida útil del producto [36]. Este método. emisiones de GEI de la ISO 14067 son. descarta las emisiones de GEI relacionadas. relevancia,. con los aportes de energía humana y los. precisión y transparencia. También se. desplazamientos por parte de consumidores. introdujeron principios adicionales, como. y empleados [38]. Aunque ha habido varias. la coherencia, evitar el doble conteo, la. revisiones que comparan los estándares de. participación de las partes interesadas y la. LCA para la industria de la construcción. equidad, para mejorar la transparencia y. [40,41], todavía hay una cantidad limitada. facilitar. de investigación que aplica el estándar PAS. resultados. 2050 a los productos de construcción.. establecen los métodos que deben adoptarse. Actualmente, el estándar se ha aplicado al. al evaluar la huella de carbono, así como los. aglomerado [34], la piedra de dimensión. requisitos para comunicar los resultados.. [42] y los materiales y productos de. Las pautas para los límites definen el. construcción reutilizados [43]. En general,. alcance de la LCA. Mientras que otras. se ha demostrado que el estándar permite. normas consideran solo uno o dos sistemas. muy poco espacio para la interpretación.. de límites, ISO 14067 ofrece la opción de. integridad,. la. consistencia,. comparación de. GEI.. Los. con. otros. requisitos.

(10) utilizar la huella de carbono desde la cuna. y las ciudades [47,48]. La característica. hasta la tumba, desde la cuna hasta la. principal del enfoque es el marco de tres. puerta, o desde la puerta hasta la puerta. La. ámbitos. El alcance 1 se refiere a las. ISO. la. emisiones directas de GEI de fuentes que. comunicación de huellas de carbono,. son propiedad o controladas por la. estableciendo pautas para informes de. organización, que incluye emisiones de. comunicación disponibles públicamente,. fuentes de combustión estacionarias, la. informes de seguimiento, etiquetas y. combustión de vehículos utilizados en la. declaraciones. Los estándares también. operación, procesos de fabricación de. incluyen temas específicos que a veces son. cualquier industria específica y emisiones. ignorados por otras metodologías de GEI,. no intencionadas. El alcance 2 incluye las. como la absorción de carbono, el cambio de. emisiones de la electricidad comprada, el. uso de la tierra, el cambio de carbono del. vapor u otras fuentes de energía. El alcance. suelo y las emisiones de carbono biogénico. 3 representa las emisiones indirectas que. [46]. ISO 14067 también establece pautas. son consecuencia de las operaciones de una. para comparar la huella de carbono de. organización, como el desplazamiento y la. diferentes productos. Sin embargo, esta. logística de los empleados. Sobre la base de. herramienta solo se puede utilizar si los. estudios que han realizado evaluaciones. requisitos. y. exhaustivas de sus emisiones de GEI, se. comunicación son idénticos entre las. encontró que el alcance 3 representa una. evaluaciones [35,46].. parte significativa de la huella de carbono. 14067. también. de. estandariza. cuantificación. 2.2.3. Protocolo de gases de efecto invernadero. total de la mayoría de los edificios [14,49]. 2.2.4. EN 15804 y 15978: sostenibilidad. El Protocolo de GEI [47] fue desarrollado. de las obras de construcción.. por el Instituto de Recursos Mundiales. La EN 15804 y la EN 15978 [50,51] son. (WRI) y el Consejo Empresarial Mundial. parte del esfuerzo europeo para consolidar. para el Desarrollo Sostenible (WBCSD). El. varios protocolos en toda Europa. El. Protocolo se considera la herramienta más. "Proyecto Guía EeB" fue desarrollado para. utilizada por los líderes empresariales y los. proporcionar pautas para el uso de estas. gobiernos, ya que proporciona una guía. normas,. integral y estandarizada para medir las. plantillas y materiales de capacitación [52].. emisiones. de. Mientras que la EN 15804 proporciona una. categorías, como las cadenas de productos. estructura para armonizar las Declaraciones. de. una. amplia. gama. proporcionando. orientación,.

(11) de Producto Ambiental (EPD) Tipo III para. relacionado con la construcción". Por. todos los productos de construcción y. ejemplo, el estándar considera HVAC, agua. servicios de construcción, la EN 15978. doméstica e iluminación, y excluye toda. proporciona un marco para calcular y. otra energía dentro del edificio. Las. evaluar el desempeño ambiental a nivel de. emisiones de transporte de los usuarios del. edificio para edificios nuevos y existentes.. edificio pueden incluirse si es relevante. Ambas normas se basan en ISO 14040 y. para el objetivo y el alcance del análisis.. 14044 y utilizan una estructura modular. Esta sección se considera relevante solo. para las etapas de construcción y / o. para la fase de diseño de nuevos edificios. producto. Los valores predeterminados. en los que el sitio no está definido. Si se. también. incluyen las emisiones del transporte, los. se. definen. en. función. de. numerosos estudios y se pueden usar. resultados. cuando los datos para el proyecto no están. separado y someterse a un análisis de. disponibles. Por ejemplo, se puede suponer. sensibilidad [52].. que. la. distancia. de. transporte. 3. deben. documentarse. por. Un análisis crítico de la distribución. predeterminada es de 300 km para todos los de emisiones en el ciclo de vida de. productos de construcción [52]. De acuerdo con la norma EN 15804, las comparaciones entre. los edificios.. productos deben. Como se describió en secciones anteriores,. basarse esencialmente en el uso del. el análisis de la huella de carbono es la. producto en el edificio y requiere una. cantidad total de emisiones de GEI que. evaluación de la cuna a la tumba. También. ocurren durante las etapas del ciclo de vida. se pueden hacer comparaciones a nivel de. del edificio. El LCCO2A generalmente se. subconstrucción, como los sistemas y. informa en cuatro etapas del ciclo de vida. componentes ensamblados, sin embargo, la. del edificio, es decir, etapa del producto,. información debe ser transparente [50]. La. etapa de construcción, etapa operativa y. norma EN 15978 es aplicable a proyectos. etapa de uso final (Fig.2). Las siguientes. nuevos, existentes y renovados. El enfoque. secciones describen la distribución de las. considera un ciclo de vida de todo el. emisiones de carbono en cada fase del ciclo. edificio y se basa en los datos recopilados. de vida del edificio.. de. las. Declaraciones. de. productos. ambientales (EPD). La mayor omisión del límite del sistema es el "uso de energía no. 3.1. Etapa del producto.

(12) La etapa del producto abarca las emisiones. relacionadas con el proceso de fabricación. de carbono derivadas del proceso de. y el uso de recursos de energía fósil y. producción de materiales de construcción,. procesos químicos específicos. El cemento. incluida la extracción de sus componentes. y el acero representan la mayor parte del. en. de. carbono virtual. Si bien se ha demostrado. fabricación y su transporte. La etapa del. que los edificios con estructura de acero. producto representa las emisiones aguas. requieren más energía en el proceso de. arriba o frontales de los impactos del ciclo. fabricación que los edificios con estructura. de vida. Esas emisiones también se conocen. de concreto [5,53], la producción de. como emisiones incorporadas.. cemento ha demostrado ser la principal. La. bruto,. su. posterior. contribución. de. proceso. las. emisiones. incorporadas en la evaluación del ciclo de vida depende de varios factores, incluida la vida útil del edificio, la naturaleza de los materiales de construcción y el tipo de energía empleada en el proceso de producción [6]. La vida útil del edificio es quizás el factor más importante cuando se comparan las emisiones incorporadas de materiales durante el ciclo de vida de un edificio porque la energía incorporada del edificio generalmente se amortiza a lo largo de una vida útil de servicio del edificio. Como resultado, la vida útil del edificio y las emisiones incorporadas anualizadas de materiales tienen una correlación inversa, lo. que. significa. que. las. fuente de emisiones no energéticas en la etapa industrial [11, 54]. El carbono que anteriormente se absorbía de la atmósfera y se almacenaba en el material se denomina "carbono físico". Actualmente, todavía es muy discutible sobre cómo evaluar el carbono. biogénico. almacenado. en. materiales, como los productos a base de madera. Como regla general, si la madera proviene de fuentes forestales sostenibles, las emisiones de carbono biogénico pueden considerarse cero. Esto se basa en la idea de la neutralidad del carbono biogénico, donde el almacenamiento de carbono se equilibra con la descomposición o incineración natural [7,52].. emisiones. También hay productos que liberan GEI. disminuyen con una mayor vida útil del. durante sus ciclos de vida. Los refrigerantes. edificio.. no naturales utilizados para los sistemas de. La naturaleza de los materiales afecta las emisiones totales incorporadas desde una perspectiva virtual y física. El "carbono virtual". representa. las. emisiones. aire acondicionado son particularmente importantes debido a las emisiones directas de las fugas constantes de refrigerante. Los refrigerantes sintéticos como los CFC y los.

(13) HCFC, utilizados en algunos sistemas. cadena de productos de madera. Asdrubali. antiguos, y los HFC actuales tienen un alto. y col. [59] señaló que los materiales. potencial de calentamiento global (consulte. utilizados. la Tabla 1). En algunos casos, las emisiones. representan alrededor del 20% de los. por fugas de refrigerantes no naturales se. impactos. estiman en hasta el 40% de la emisión. incorporada.. indirecta del funcionamiento del sistema. descubrieron que el uso combinado de. [55]. Ha habido un progreso significativo. ladrillos, ventanas, paneles de yeso y. en la reducción de las emisiones de GEI de. concreto estructural representa el 60-70%. los sistemas de aire acondicionado a través. de las emisiones totales incorporadas de un. de un mejor diseño, detección de fugas y un. edificio en Canadá. La naturaleza de la. cambio. refrigerantes. energía utilizada para fabricar materiales de. naturales que utilizan CO2, amoníaco, aire. construcción también afecta las emisiones. o agua. Los materiales de aislamiento. incorporadas. El uso de combustibles. soplado típicamente hechos con agentes de. fósiles durante la extracción de materiales,. hidrofluorocarbonos, como el poliestireno. el proceso de fabricación y el transporte se. extruido (XPS) y la espuma de poliuretano. destacó como el principal factor de emisión. de celda cerrada (SPF) también son un. de carbono [5,6].. hacia. sistemas. objetivo para las emisiones de GEI debido a fugas. Sin embargo, falta investigación sobre los niveles de fuga de estos materiales [56]. Hasta el momento, no existe una guía clara sobre la etapa en la que se deberían incluir estas emisiones, p. operacional o encarnado [57].. para. la. envoltura. ambientales Norman. para y. vertical. la. fase. col.. [60]. A medida que los edificios se vuelven más eficientes energéticamente mediante el uso de conceptos de energía neta, el porcentaje de contribución de las emisiones de CO2 de otras etapas, como los materiales y productos de construcción, se vuelve más significativo. Varios estudios han señalado. Varios estudios también han comparado. la importancia de reducir las emisiones. diferentes materiales de construcción.. incorporadas. Gustavsson y col. [58] demostró un modelo. construcción, pero aún se desconoce si las. negativo de emisiones de CO2 durante la. emisiones incorporadas pueden reducirse. fase de producción y construcción en un. en gran medida. Aunque los arquitectos no. edificio sueco con estructura de madera. tienen. mediante la sustitución de combustibles. fabricación de materiales de construcción,. fósiles con residuos de biomasa de la. esos profesionales pueden desempeñar un. control. de. los. sobre. materiales. el. proceso. de. de.

(14) papel importante en la reducción del. producto o las plataformas de Declaración. carbono incorporado al consultar las bases. Ambiental. de. agencias. emisiones de GEI para la mayoría de los. gubernamentales y sin fines de lucro al. materiales de construcción se pueden. seleccionar los materiales [61,62]. La. encontrar en bases de datos como la "Base. selección de productos disponibles cerca. de datos del Inventario de Carbono y. del sitio de construcción también tiene. Energía" [66]. Debido a los datos limitados,. menores emisiones de carbono relacionadas. el inventario solo puede usarse como una. con el transporte [63]. Mantener el diseño. estimación aproximada. Por lo tanto, las. del edificio lo más simple posible mediante. bases de datos regionales y locales deben. la eliminación de material innecesario, un. considerarse para un cálculo más preciso de. concepto. la huella de carbono [62].. datos. locales. también. y. otras. conocido. como. desmaterialización, diseño de durabilidad y. de. Producto. (EPD).. Las. 3.2. Etapa de construcción. priorización de edificios medios a altos tiene el potencial de reducir las emisiones. La etapa de construcción se refiere a. de carbono por metro cuadrado [64].. actividades entre la fabricación y la etapa. Además, el diseño para una altura óptima. operativa. En esta etapa, se considera el. del edificio (entre 10 y 20 pisos) también ha. transporte de materiales desde el fabricante. demostrado. al sitio de construcción, y el equipo. principalmente. reducir del. las. emisiones,. transporte. y. la. infraestructura de los inquilinos [65].. utilizado en el sitio de construcción y el taller de fabricación [53]. Hay varios factores que afectan las emisiones de. La construcción con bajas emisiones de carbono está recibiendo más atención de los gobiernos y los reguladores a medida que los impactos de la construcción en el medio ambiente se hacen más notorios. Varios organismos industriales, instituciones y fabricantes han participado en los esfuerzos para determinar el carbono incorporado de los materiales de construcción y publicar los factores de carbono incorporado de sus productos en las hojas de datos del producto, las listas de especificaciones del. carbono durante la fase de construcción, como el tamaño del edificio, la ubicación y el tipo de energía utilizada, por nombrar algunos. El uso de combustibles fósiles para equipos pesados y el transporte de materiales de construcción se considera la fuente de emisiones más común durante la etapa de construcción. Otras emisiones incluyen la electricidad consumida por las herramientas eléctricas y la iluminación temporal [5,63,67]. Cho y Chae [68] revelaron que el transporte de materiales y.

(15) las. actividades. de. construcción. dependencia. de. la. sociedad de. los. contribuyeron al 92.7% y 7.3% de las. combustibles fósiles, especialmente para. emisiones de la etapa de construcción en. generar electricidad [67,72]. La ubicación. Corea. El. del edificio, el tipo de ocupación y la fuente. premezclado. de energía afectan directamente el consumo. representó el 67.3% del total del transporte.. de energía [61]. Ortiz y col. [73] comparó. En términos de actividades de construcción,. la evaluación del ciclo de vida de las. el uso de equipos para trabajos de. viviendas residenciales en España y. movimiento de tierras y concreto resultó en. Colombia y reveló que la naturaleza de la. mayores. Las. fuente de energía juega un papel importante. emisiones de carbono también varían. en la minimización de las emisiones de. significativamente. diferentes. GEI. En ese estudio, las emisiones. sistemas estructurales [11]. Los edificios. operacionales de los edificios colombianos. con estructura de concreto han demostrado. emitieron menos GEI debido al alto. tener un mayor uso de energía y emisiones. porcentaje de energía renovable en la red en. asociadas durante la fase de construcción. comparación con los edificios en España,. debido al proceso de instalación, transporte,. donde la red eléctrica dependía más del gas. uso de equipos y mayor masa [53,58,69].. natural, el carbón y la energía nuclear. El. Debido a la falta de datos, la mayoría de los. aire acondicionado, la iluminación, los. estudios han excluido las emisiones de las. equipos. actividades humanas durante la fase de. consideran. construcción, como el montaje en el sitio. contribuyen al consumo de energía [5,72].. [70]. Sin embargo, las emisiones asociadas. El desarrollo de tecnologías de energía. con la etapa de construcción no son. renovable y el empleo de estrategias de. significativas en comparación con otras. diseño. etapas del ciclo de vida, totalizando. disminución constante de los impactos. alrededor del 2% de las emisiones totales. ambientales de la etapa operativa. Los. del ciclo de vida [68,71].. edificios de energía neta cero construidos. del. transporte. Sur, de. respectivamente. concreto. emisiones. de. de. carbono.. los. 3.3. Etapa operacional. y. los las. pasivo. electrodomésticos categorías. ha. que. resultado. en. se más. una. recientemente que combinan el uso de estas estrategias son conocidos por sus impactos. La fase operativa representa la mayoría de. mínimos en la etapa operativa [18,74].. las emisiones de CO2 en el ciclo de vida de. Además, como señaló Biswas [5], el uso. los edificios y generalmente refleja el. creciente de sistemas de construcción. comportamiento de los usuarios y la alta. tecnológicamente. avanzados. para.

(16) monitorear las operaciones de construcción. asociadas con la conversión de zonas. reduce significativamente el consumo de. verdes en áreas y la infraestructura urbanas. energía.. relacionada para apoyar la operación del. Las emisiones asociadas con la reparación de materiales de construcción a veces se incluyen en la etapa operativa [62,69]. El ciclo de vida de los materiales de construcción involucra varios factores, como. las. contribuyen. a. las. emisiones totales de GEI de los edificios, pero generalmente no se incluyen en los cálculos de la huella de carbono de los edificios [54,76]. La mayoría de las herramientas de. degradación o incluso la moda. Por lo tanto,. evaluación de LCA no consideran las. se debe considerar la vida útil y útil al. emisiones. calcular la huella de carbono de los. metodologías. Sin embargo, la creciente. materiales de construcción. Si bien la vida. presión hacia la neutralidad de carbono en. útil se refiere al tiempo durante el cual el. el entorno construido podría exigir cambios. material puede considerarse como un. en los métodos existentes. Si bien las. activo, la vida útil se asocia con la. emisiones de transporte de las etapas. reparación y el mantenimiento de los. incorporadas y de uso final pueden ser. edificios.. Si. bien. las. renovaciones. relativamente pequeñas [5], se sugiere que. aumentan. las. emisiones. incorporadas. los. con. los. climáticas,. también. la. asociadas. condiciones. edificio. materiales. de. de. conmutación. desplazamientos. inquilinos. diarios. representen. en. de. una. sus. los parte. construcción, las mejoras pueden generar. significativa de las emisiones totales de. ahorros de energía y compensar las. GEI de un edificio durante todo su ciclo de. emisiones durante el ciclo de vida [75].. vida [49]. El modo de transporte utilizado. Las emisiones del consumo de agua, el uso de la tierra y el transporte durante la etapa operativa. de. los. edificios. son. frecuentemente ignoradas e ignoradas por la literatura. Chong et al. [62] afirman que el consumo de agua tiene una importante huella de carbono porque requiere una cantidad sustancial de energía para la desinfección, filtración y transporte de agua. Las emisiones de uso del suelo. por los inquilinos ya sea para trabajar, realizar tareas domésticas o por placer, es una consecuencia de la ubicación y el diseño del edificio [14,77,78]. El modelo residencial. suburbano. desplazamientos proporciona. al. aumenta trabajo. infraestructura. y. los no. urbana. suficiente para realizar tareas domésticas de rutina,. como. ir. de. compras.. En. consecuencia, las emisiones totales de GEI.

(17) del sector del transporte en los EE. UU. Han. locales. El tránsito ferroviario pesado,. aumentado continuamente, mientras que. como el metro y el metro, produce. otros sectores han logrado aumentar la. aproximadamente un 75% menos de. eficiencia. De 1990 a 2016, las emisiones. emisiones de GEI por milla de pasajero que. totales de GEI en el sector del transporte. un automóvil de pasajeros promedio,. aumentaron en más del 22% como. mientras que los sistemas de trenes ligeros. resultado del crecimiento de la población, el. y autobuses generan 57% y 32% menos de. crecimiento. expansión. emisiones, respectivamente [80]. Lai [81]. urbana y los bajos precios del combustible. estudió los viajes diarios del personal de 3. [2]. En 2016, las emisiones totales de GEI. hoteles diferentes en Hong Kong y. del sector del transporte superaron, por. descubrió que el ferry, el automóvil, el taxi,. primera vez, las emisiones totales del sector. el minibús y el autobús fueron los que más. eléctrico y se convirtieron en el mayor. contribuyeron a la huella de carbono en el. emisor de emisiones de GEI en los EE. UU.,. transporte de esos edificios, mientras que el. Representando el 28.5% de las emisiones. metro fue el que menos uso de carbono. totales. Los turismos representan la mayor. sistema de transporte. En 2007, un estudio. fuente de emisiones de GEI, y representan. sugirió que la energía de transporte. el 42,2% de las emisiones totales de. asociada con la fuerza laboral de un edificio. transporte [2].. de oficinas promedio en los EE. UU. Podría. económico,. la. Por lo tanto, la ubicación del edificio juega un papel importante en la reducción de la huella de carbono de nuestra sociedad, ya que la distribución de los edificios en el espacio urbano y el tipo de transporte utilizado. por. los. inquilinos. afecta. directamente la cantidad de emisiones. Cervero. y. Murakami. [79]. también. mostraron que las densidades de población están fuertemente relacionadas con las millas recorridas per cápita del vehículo y que los entornos urbanos más densos proporcionan mejores redes de carreteras y accesibilidad a los edificios comerciales. exceder la energía utilizada para operar un edificio en un 30%. En comparación con un edificio de eficiencia energética construido de acuerdo con el código de energía ASHRAE 90.1–2004, las emisiones del transporte podrían superar las emisiones de energía operativas en casi un 140% [78]. Sin embargo, la contribución real de las emisiones de transporte en el análisis del ciclo de vida de un edificio aún no se conoce bien. Sin embargo, se requieren más estudios para abordar este tema para ayudar a la sociedad a reducir su huella de carbono. 3.4. Etapa de uso final.

(18) Pocos estudios se han centrado en las emisiones de GEI derivadas de la fase de uso posterior de los edificios. Además, se supone que el material demolido se deposita en la mayoría de los estudios que consideraron los impactos de la etapa de uso final. Sin embargo, los instrumentos y acuerdos de política en algunos países, especialmente en la Unión Europea,. 4. Discusión y conclusiones. Las consecuencias del cambio climático han aumentado la conciencia sobre la necesidad de una mayor protección del medio ambiente en varios países de todo el mundo. En el creciente movimiento de construcción ecológica, el sector de la construcción de edificios se ha convertido en un objetivo importante para la mejora.. promueven cada vez más soluciones de. Si bien la construcción aún representa un. materiales de construcción [58]. En general,. tremendo impacto en el medio ambiente,. la literatura ha demostrado que la fase final. este sector ha podido aumentar su eficiencia. y la demolición tienen una contribución. al tiempo que reduce los impactos mediante. mínima. en. el uso de un diseño receptivo y métodos de. comparación con otras fases del ciclo de. construcción alternativos. A pesar de que el. vida. Al considerar el proceso de reciclaje,. movimiento de construcción ecológica. las emisiones de GEI pueden reducirse aún. proporciona constantemente pautas para. más. Por ejemplo, [59] descubrió que una. varias categorías, los objetivos principales. casa unifamiliar y una vivienda múltiple. siguen dependiendo de la reducción de los. tenían un mayor impacto en el medio. impactos nocivos creados durante la. ambiente que un edificio de oficinas en. fabricación de materiales de construcción,. Italia,. alto. la reducción de la energía operativa para los. contenido de aluminio, acero y vidrio. edificios y el control de las emisiones de. disponible para reciclar en medio a. carbono asociadas con la construcción.. edificios de gran altura. Para los estudios. fases del ciclo de vida.. que. de. La evaluación del carbono del ciclo de vida. materiales de construcción, el consumo de. de las construcciones ha recibido un interés. energía para la maquinaria de demolición y. creciente por parte de investigadores,. el transporte al vertedero se consideraron. gobiernos y partes interesadas a medida que. los principales emisores de GEI [67,82].. las consecuencias del cambio climático se. alternativas. de. para. la. emisiones. principalmente. consideraron. la. eliminación. de. debido. GEI. al. eliminación. hicieron. más. perceptibles.. En. este. documento, se presentó una revisión.

(19) sistemática de las metodologías actuales. emisiones de carbono asociadas con su. para la contabilidad del carbono, así como. consumo de energía a lo largo de la vida útil. una revisión de las emisiones de carbono. extendida. Las emisiones operacionales. asociadas con cada una de las cuatro fases. generalmente representan más del 70% de. del ciclo de vida del edificio: producción,. las emisiones totales por unidad de área de. construcción, operación y final de la vida. edificaciones. útil.. operacionales e incorporadas se comparan. El documento demuestra que se han desarrollado varios estándares en respuesta a la necesidad de transparencia al informar las emisiones de GEI de los productos. Sin embargo, no existe un método aceptado internacionalmente para medir, informar y verificar posibles reducciones en las emisiones de GEI de los edificios nuevos y existentes de una manera consistente y comparable.. Como. consecuencia,. los. estudios de huella de carbono a menudo producen. resultados. que. divergen. sustancialmente. En consecuencia, las comparaciones de las intensidades de carbono en la literatura, ya sea por emisiones totales o por unidad de área, a menudo no son confiables. Esto afecta directamente el desarrollo de objetivos de intensidad de carbono ya que no existe un consenso sobre las emisiones de carbono de una edificación típica.. cuando. las. emisiones. lado a lado. Las excepciones representan edificios con importantes consumos de baja energía. Debido a la intensa investigación en los edificios de energía neta cero, la importancia del carbono incorporado ha captado una atención significativa de la comunidad científica, ya que el porcentaje de contribución de las emisiones de operación. está. disminuyendo. constantemente. Sin embargo, aún se desconoce si las emisiones incorporadas pueden reducirse significativamente. El diseño para el desmontaje y la reutilización de materiales representan una excelente oportunidad para reducir la huella de carbono desde el final de la vida útil de las edificaciones y las emisiones incorporadas de. los. edificios. posteriores,. y. los. arquitectos y las partes interesadas deben explorar más a fondo. También se indica la necesidad de contabilizar las emisiones relevantes e indirectas. Por ejemplo, las. Además, la contribución de diferentes. emisiones de transporte asociadas con los. ciclos de vida es sustancial. La fase. desplazamientos diarios de los usuarios a. operativa es, con mucho, la fase del ciclo de. menudo se refieren como un importante. vida más impactante de las construcciones,. emisor de carbono, pero rara vez se. principalmente debido a las continuas. incluyen en las evaluaciones del ciclo de.

(20) vida de las construcciones. Sin embargo, puede ser necesaria una investigación adicional para identificar y evaluar las emisiones reales y potenciales de los desplazamientos diarios de los inquilinos. En conclusión, este documento recopila las complejidades de estudiar y analizar las emisiones de carbono de las construcciones que resultan de diferencias metodológicas. Está claro que un enfoque sistemático pero simple puede ser preferible para medir, informar y comparar la intensidad de carbono de los edificios. 5. Bibliografía. [6] Chau C, Leung T, Ng W. A review on life cycle assessment, life cycle energy assessment and life cycle carbon emissions assessment on buildings. Appl Energy 2015; 143:395–413. [7] IPCC. Climate change 2014: mitigation of climate change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press; 2015. [8] Pachauri R, Reisinger A. IPCC fourth assessment report. Geneva: IPCC; 2007. p. 2007. [9] EPA. Greenhouse Gases (GHG) Emissions; 2017. [10] Sharma A, Saxena A, Sethi M, Shree V. Life cycle assessment of buildings: a review. Renew Sustain Energy Rev 2011; 15:871–5.. [1] Kibert CJ. Sustainable construction: green building design and delivery. 4th edition New Jersey: John Wiley & Sons; 2016.. [11] Cole RJ. Energy and greenhouse gas emissions associated with the construction of alternative structural systems. Build Environ 1998; 34:335–48.. [2] EPA. Inventory of U.S. greenhouse gas emissions and sinks: 1990–2016. EPA 430-P-18-001; 2018.. [12] Taborianski VM, Prado RT. Methodology of CO2 emission evaluation in the life cycle of office building façades. Environ Impact Assess Rev 2012; 33:41– 7.. [3] Wang T, Seo S, Liao P, Fang D. GHG emission reduction performance of stateof-theart green buildings: review of two case studies. Renew Sustain Energy Rev 2016; 56:484–93. [4] Sbci U. Buildings and climate change: summary for decision-makers. Paris: United Nations Environmental Programme, Sustainable Buildings and Climate Initiative; 2009. p. 1–62. [5] Biswas WK. Carbon footprint and embodied energy consumption assessment of building construction works in Western Australia. Int J Sustain Built Environ 2014; 3:179–86.. [13] Kellenberger D, Althaus H. Relevance of simplifications in LCA of building components. Build Environ 2009; 44:818–25. [14] Onat N, Kucukvar M, Tatari O. Scope-based carbon footprint analysis of US residential and commercial buildings: an input-output hybrid life cycle assessment approach. Build Environ 2014; 72:53–62. [15] International Standard Organization. ISO 14040: environmental managementlife cycle assessment-principles and framework; 1997..

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