Comunicación presentada al II Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autores
- Marina Isasa Sarralde, Responsable de Proyectos, Cátedra UNESCO de Ciclo de Vida y Cambio Climático (ESCI-UPF)
- Cristina Gazulla Santos, Sub-Directora, Cátedra UNESCO de Ciclo de Vida y Cambio Climático (ESCI-UPF)
- Ignacio Zabalza, Director de Grupo de Investigación, CIRCE
- David Alejandro Zambrana, Jefe de Proyecto, CIRCE
- Paulo Partidario, Unidade de Eficiência Energética, Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG)
- Lucie Duclos, Project manager / Sustainable Construction Engineer, Nobatek– Centre de Ressources Technologiques
- Xabat Oregi, Reseracher, TECNALIA
Resumen
El proyecto EnerBUiLCA (SUDOE Interreg IV B y cofinanciado con fondos FEDER), ha puesto a disposición de los profesionales del sector de la construcción tres productos principales: una base de datos de impactos ambientales de productos de la construcción, una herramienta informática de aplicación de ACV en edificios y una plataforma on-line relevantes a España, Francia y Portugal. Su aplicación está contribuyendo a la promoción del estándar Edificios de Emisiones de Ciclo de Vida Casi Cero. El proyecto URBILCA, financiado por el mismo programa y en curso, amplia la escala espacial de la herramienta de ACV EnerBuiLCA, extendiendo los límites del sistema de los edificios a las áreas urbanas, e incluyendo la fase de fin de vida.
Introducción
El impacto ambiental directo e indirecto (a lo largo de todo el ciclo de vida) de la edificación en Europa y en particular en España puede resumirse en las siguientes cifras:
- Entre el 33 y el 42% del consumo de energía primaria, la mitad del cual se destina a climatización.
- Entre el 35 y el 50% de las emisiones de GEI.
- El 40% del consumo de recursos minerales.
- El 50% de la generación de los residuos sólidos.
- El 18% del consumo total de agua y más aún si el análisis se realiza por cuencas.
A pesar del elevado impacto energético y ambiental que presentan los edificios y urbanizaciones en su fase de uso, es imprescindible también analizar el resto de fases del ciclo de vida. La reducción del impacto medioambiental de los edificios y urbanizaciones requiere la aplicación de metodologías de evaluación de impacto adecuadas, de carácter global, y que incluyan todas las etapas de su ciclo de vida.
Según la Comisión Europea (CE 2003; CE 2005a; CE 2005b; CE 2008), en la actualidad, la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) constituye el mejor marco disponible para evaluar los impactos ambientales potenciales de cualquier tipo de actividad, producto o servicio sin límites geográficos, funcionales o temporales, ya que se examinan todos los procesos seguidos por las materias primas, desde su extracción, transformación y uso hasta su retorno a la naturaleza en forma de residuos.
En general, la aplicación del ACV en la edificación conlleva una mayor complejidad con respecto a otros sistemas más sencillos, como por ejemplo, la fabricación de productos y componentes. Para asistir en la aplicación de esta metodología a los edificios, además de los estándares de ACV generales ISO 14040 (ISO 2006a) e ISO 14044 (ISO 2006b), existe un conjunto de estándares metodológicos publicados por parte del Comité Técnico 350 “Sustainability of construction works” del Comité Europeo de Normalización. Estos, proporcionan un método de cálculo basado en el ACV para evaluar el comportamiento medioambiental de un edificio y comunicar los resultados de dicha evaluación.
En lo referente al contexto urbano, no existe un marco Europeo que normalice la aplicación del ACV a las urbanizaciones. La Institución de Normalización Británica (BSI) sin embargo, ha publicado la norma PAS 2070:2013 (BSI 2013) que especifica como evaluar las emisiones de gases de efecto invernadero de una ciudad o zona urbana teniendo en cuenta la perspectiva de ciclo de vida.
El uso del ACV y su aplicación a los edificios y contexto urbano es percibido por muchos como una metodología complicada que requiere de mucho tiempo para su aprendizaje y comprensión. Esta comunicación, presenta los esfuerzos realizados en el contexto del proyecto EnerBuiLCA para poner a disposición del sector de la edificación- no necesariamente experto en ACV- una herramienta de fácil manejo, gratuita y simplificada de aplicación del ACV en la edificación para promover la sostenibilidad en el sector. Se explica también el trabajo que se está desarrollando en la actualidad en la adaptación de esta herramienta al contexto urbano para reducir su impacto ambiental y promover el ahorro de energía, materias primas y la reducción de impactos ambientales derivados de la gestión de las áreas urbanas durante su ciclo de vida.
El proyecto: Herramienta EnerBuiLCA para el análisis del ciclo de vida de edificios y su adaptación al contexto urbano
En este contexto, y con el fin de promover la sostenibilidad en la construcción y rehabilitación de edificios, se concibió el proyecto EnerBUiLCA “Life Cycle Assessment for Energy Efficiency in Buildings”, financiado por el Programa SUDOE Interreg IV B y cofinanciado con fondos FEDER y ejecutado entre los años 2011 y 2012. El proyecto, ha puesto a disposición de los profesionales del sector de la construcción tres productos principales: una base de datos de impactos ambientales de productos de la construcción, una herramienta informática de aplicación de Análisis de Ciclo de Vida en edificios y una plataforma on-line; todos ellos relevantes a España, Francia y Portugal. La herramienta EnerBuiLCA, gratuita y de fácil manejo, permite el cálculo de energía primaria y emisiones de CO2 equivalentes asociadas a las fases de producción, construcción y uso de un edificio, mediante la introducción de información básica sobre el mismo por parte del usuario. En el primer año desde su lanzamiento, la herramienta ha sido testada para su validación en diferentes casos de estudio de España, Francia y Portugal y utilizada fundamentalmente por arquitectos del sector académico para obtener resultados comparativos de soluciones constructivas. Su aplicación está contribuyendo así a la promoción del estándar Edificios de Emisiones de Ciclo de Vida casi cero, inspirado en el concepto de Edificios de Energía Casi Nula.
El proyecto URBILCA, también financiado por el Programa SUDOE Interreg IV B y cofinanciado con fondos FEDER, surge de la posibilidad de capitalizar los productos y resultados del proyecto EnerBuiLCA. En lo que respecta a la herramienta EnerBuiLCA, se plantea la necesidad de ampliar la escala espacial del ACV, extendiendo los límites del sistema de los edificios a las áreas urbanas, concebidas como una agrupación de edificios e infraestructuras que proporcionan una serie de servicios y permiten el desarrollo de actividades como la movilidad de los habitantes. Asimismo, se identifica la necesidad de incorporar la fase de fin de vida a la evaluación de los edificios (y áreas urbanas). De este modo, en el marco del proyecto URBILCA, se está desarrollando una herramienta que permite modelizar el impacto ambiental y energético global de las áreas urbanas (y no sólo de los edificios) analizando la influencia de los distintos parámetros que intervienen en el diseño y la planificación urbanística del territorio. Esta herramienta se validará en 6 casos de estudio de diferentes regiones de España, Francia y Portugal.
Material y Métodos
En el contexto de las herramientas adaptadas a la aplicación del ACV al sector de la edificación, desde el proyecto EnerBuiLCA se ha desarrollado un software que permite, la evaluación de los impactos ambientales de sus fases de producción, construcción y uso. En la actualidad, el equipo del proyecto URBILCA está trabajando en la adaptación de la herramienta EnerBuiLCA al contexto urbano, para incluir los impactos de ciclo de vida asociados a los procesos e infraestructuras del tratamiento de residuos, ciclo de agua y movilidad urbana, instalaciones para climatización y producción eléctrica y térmica, instalaciones de alumbrado público, explanaciones y movimientos de tierra y adsorción de CO2 por las zonas verdes.
La herramienta EnerBuiLCA se basa en la metodología del ACV, como se describe en ISO 2006a y ISO 2006b. Las especificaciones técnicas y los métodos de cálculo que figuran en CEN 2010; CEN 2011a; CEN 2011b y CEN 2012 también se han considerado en el desarrollo de la herramienta.
Límites del sistema
La herramienta EnerBuiLCA permite la evaluación de las etapas de producción, construcción y uso de un edifico o solución constructiva. URBILCA ampliará los límites del sistema para incluir la etapa de fin de vida, no incluida en EnerBuiLCA.
En la etapa de producción se incluyen los procesos relacionados con el suministro de materias primas, el transporte hasta la puerta de la fábrica y los procesos de fabricación de los productos de construcción, incluyendo el tratamiento de los residuos derivados de estos procesos. URBILCA incluirá también los procesos de producción de las diferentes instalaciones e infraestructuras que dan servicio a las urbanizaciones y que se encuentran dentro del perímetro del área urbana.
La etapa de construcción incluye el transporte de los productos de construcción de la puerta de la fábrica al lugar de construcción, la demanda de energía de la maquinaria utilizada en esta fase y el transporte de los residuos generados en el lugar de construcción. URBILCA incluirá aquí las actividades de movimientos de tierra y explanaciones asociados a los procesos de construcción de los diferentes elementos de la infraestructura urbana.
En la etapa de uso se tiene en cuenta la demanda final de energía para calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria e iluminación, así como la contribución de los sistemas de energía renovable de los edificios. URBILCA considerará las actividades asociadas a la gestión de residuos sólidos urbanos; distribución, tratamiento y recogida de agua; movilidad urbana; adsorción de CO2 por parte de zonas verdes y la demanda final de energía asociada al alumbrado, distribución de la electricidad y a la generación y distribución de calor y frío en el distrito, que se sumará a la de los edificios. Se incluirán también las actividades de sustitución de los componentes del edificio y urbanizaciones.
La etapa de fin de vida incluida en URBILCA exclusivamente, considerará el impacto del transporte, procesado y tratamiento de los RCD de los edificios y elementos de la infraestructura de la urbanización.
Base de Datos
El software EnerBuiLCA se alimenta de una base de datos que ha sido específicamente creada para el proyecto. La estrategia seguida para el desarrollo de esta base de datos consiste en la recopilación de información ambiental disponible de Declaraciones Ambientales de Producto (DAP) de productos de la construcción de diferentes sistemas de ecoetiquetado como el DAPc, Deklaration Umwelt, el Sistema Internacional EPD etc, lo que simplifica en gran medida la fase de análisis de inventario de ciclo de vida.
Se han desarrollado 3 bases de datos diferentes:
- Una de los productos de construcción, incluyendo 26 productos diferentes.
- Otra de soluciones constructivas, incluyendo información ambiental y técnica de las soluciones representativas para España, Francia y Portugal.
- Una última con información genérica que incluye información sobre las fuentes de energía y el transporte.
URBILCA amplía esta base de datos para incluir la información ambiental de los elementos de la infraestructura, sistemas y procesos que permiten evaluar el comportamiento de la zona urbana.
Categorías de impacto
En cuanto a las categorías de impacto a considerar, como primera aproximación, EnerBuiLCA solo contempla una categoría de impacto ambiental (el calentamiento global) y un indicador de impacto (el consumo de energía primaria). Esto es debido a que se pretende que esta herramienta sea un paso preliminar o entrenamiento para un usuario no experto en ACV, antes de pasar a utilizar la metodología completa. URBILCA incluirá asimismo el indicador de impacto de consumo de agua.
Interfaz con el usuario
La herramienta se presenta mediante una interfaz a través de la cual el usuario puede crear un proyecto de edifico para su evaluación. Con este fin, el diseñador introduce información básica sobre el edificio objeto de estudio (ya sea de nueva obra o rehabilitación) en la herramienta, tal como: tipo de edificio, requisitos técnicos y funcionales, tipo de uso y vida útil. Una vez hecho esto, el diseñador puede buscar en la base de datos las soluciones constructivas que forman parte del edificio y, tras la introducción de la información sobre el consumo de energía de la fase de uso (calculado con una herramienta de simulación), obtener información en tiempo real sobre el consumo de energía y emisiones de GEI asociadas.
El diseñador es capaz así de evaluar tanto edificios completos como soluciones constructivas. Dado que en la actualidad la base de datos de productos de la construcción y de sistemas constructivos contiene una cantidad limitada de información, el diseñador también puede modificar la información existente sobre los productos y/o soluciones constructivas y/o crear nuevos productos o sistemas constructivos para adaptar la información al escenario real en estudio. De esta información, únicamente pasará a formar parte de la base de datos publicable de productos de construcción la información que haya sufrido un proceso de validación por parte de los administradores de la herramienta. De esta manera, la base de datos medioambiental de los productos podrá ir ampliándose a medida que aumenta su uso.
Resultados
En el contexto de la herramienta ENERBUILCA, se han desarrollado 3 bases de datos diferentes:
- Una de los productos de construcción, incluyendo 26 productos diferentes.
- Otra de soluciones constructivas, incluyendo información ambiental y técnica de las soluciones representativas para España, Francia y Portugal.
- Una última con información genérica que incluye información sobre las fuentes de energía y el transporte.
Se ha obtenido una herramienta on-line de fácil manejo y libre validada en 20 casos piloto diferentes en diversas regiones del área SUDOE de España, Francia y Portugal. La aplicación de la herramienta para obtener los impactos de ciclo de vida de los 20 casos de estudio en la mayor parte de los casos ha puesto en evidencia que una parte muy importante del consumo de energía a lo largo de la vida de los edificios – la energía incorporada en los materiales de construcción – no es tenida en cuenta en la calificación energética de los edificios.
En el primer año desde su lanzamiento, la herramienta ha sido utilizada fundamentalmente por arquitectos del sector académico para obtener resultados comparativos de soluciones constructivas. Su aplicación está contribuyendo así a la difusión de la utilización del ACV en el sector de la edificación y a la promoción del estándar Edificios de Emisiones de Ciclo de Vida casi cero, inspirado en el concepto de Edificios de Energía Casi Nula.
Discusión y conclusiones
Se ha puesto de manifiesto el creciente interés por parte del sector de la edificación en la utilización de esta herramienta de ACV para poder hacer una rápida evaluación ambiental de los proyectos y proponer medidas de mejora útiles a los grupos destinatarios profesionales. Sin embargo, no se puede separar los edificios del contexto de área urbana en el que se encuentran y de su necesidad de las infraestructuras asociada para darles servicio. En este sentido, se está trabajando en el desarrollo de la herramienta URBILCA. Se espera que sus resultados permitan evaluar el nivel de sostenibilidad de distintas tipologías de áreas urbanas a lo largo de todas las etapas que forman parte de su ciclo de vida. Asimismo, se establecerán recomendaciones para la mejora del marco normativo relativo a la eficiencia energética e impacto ambiental de las áreas urbanas.
Referencias Bibliográficas
- British Standard Institution, 2013. The British Standards Institution. PAS 2070: 2013. Specification for the assessment of greenhouse gas emissions of a city. Direct plus supply chain and consumption-based methodologies.
- CEN, 2010. CEN/TC 350. EN 15643-1:2010, Sustainability of Construction Works – Assessment of Buildings – Part 1: General Framework.
- CEN, 2011a .CEN /TC 350. EN 15643-2:2011, Sustainability of Construction Works – Assessment of Buildings – Part 2: Framework for the Assessment of Environmental Performance.
- CEN, 2011b. CEN/TC 350. EN 15978:2011 Sustainability of construction works – Assessment of environmental performance of buildings – Calculation method
- CEN 2012. CEN/TC 350. EN 15804:2012. Sustainability of Construction Works – Environmental product declarations – Core rules for the product category of construction products.
- Comisión Europea, 2003. Communication from the Commission to the Council and the European Parliament on Integrated Product Policy. Building on Environmental Life-Cycle Thinking”. Bruselas, (COM (2003) 302).
- Comisión Europea, 2005a. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Taking sustainable use of resources forward: A Thematic Strategy on the prevention and recycling of waste. Bruselas, (COM (2005) 666).
- Comisión Europea, 2005b. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. Thematic Strategy on the sustainable use of natural resources. Bruselas, (COM (2005) 670).
- Comisión Europea, 2008. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on the Sustainable Consumption and Production and Sustainable Industrial Policy Action Plan. Bruselas, (COM (2008) 397).
- ISO, 2006a. UNE-EN ISO 14040:2006. Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Principios y marco de referencia.
- ISO, 2006b. UNE-EN ISO 14044:2006. Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Requisitos y directrices.