Informe Final Contrato No Ecoingenieria

Transcripción

1 Determinación de propiedades físicas y, estimación del consumo energético en la producción, de acero, concreto, vidrio, ladrillo y otros materiales, entre ellos los alternativos y otros de uso no tradicional, utilizados en la construcción de edificaciones colombianas Informe Final Contrato No Ecoingenieria Septiembre 3 de 2012

2 INFORME FINAL. CONTRATO ENTRE ECOINGENIERÍA S.A.S. Y EL PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL DESARROLLO PNUD PROYECTO GEF/PNUD/COL CONTRATO No Preparado por: ALEJANDRO SALAZAR JARAMILLO Y EL EQUIPO DE PROFESIONALES DE ECOINGENIERÍA S.A.S. ECOINGENIERIA SAS. Carrera 29 No 6 69 Barrio El Cedro Cali Colombia. Teléfonos: (572) gerencia@ecoingenieria.org SANTIAGO DE CALI, SEPTIEMBRE 03 DE 2012

3 2013 Unidad de Planeación Minero Energética UPME. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD. Todos los Derechos Reservados. Este volumen es producto del Proyecto GEF/PNUD/UPME Eficiencia Energética en Edificaciones. Las opiniones expresadas en este documento son de exclusiva responsabilidad de su autor intelectual y no comprometen al PNUD ni a su Junta Directiva. Tampoco comprometen a la UPME. El PNUD y la UPME no garantizan la exactitud de los datos incluidos en éste trabajo. Las fronteras, los colores, los nombres y otra información expuesta en cualquier mapa de éste volumen no denotan, por parte del PNUD o la UPME, juicio alguno sobre la condición jurídica de ninguno de los territorios, ni aprobación o aceptación de tales fronteras. Derechos y Permisos Todos los derechos del material de ésta publicación quedan reservados. Prohibida la distribución pública de ejemplares o copias, reproducción total o parcial, comunicación pública por cualquier medio, así como su traducción, adaptación, arreglo u otra trasnformación, sin la autorización de la UPME y el PNUD.

4 INFORME EJECUTIVO OBJETIVO DEL ESTUDIO: Determinación de las propiedades físicas y estimación del consumo energético en la producción de acero, concreto, vidrio, ladrillo y otros materiales, entre ellos los alternativos y de uso no convencional, utilizados en la construcción de edificaciones colombianas. DESARROLLO DEL ESTUDIO: Este estudio se enmarca en Cali y su área de influencia en el Valle y el norte del Cauca. Posteriormente y con base en el indicador de consumo de cemento en la región y el país, así como en diferenciación de uso para obras de infraestructura y edificaciones, incluidos los estratos y categoría de las edificaciones, se consiguió un indicador que permitió plantear una proyección del uso de materiales en el país. El trabajo se desarrolló desde lo general hasta lo particular. Se avanzó en el desarrollo del estudio, recabando sistemáticamente la información. Los pasos dados fueron los siguientes: Se recolectó información reportes pertenecientes al DANE y a la Cámara Colombiana de la Construcción Regional Valle del Cauca CAMACOL VALLE COLOMBIA CONSTRUCCIÓN EN CIFRAS y se encontró útil la información de las siguientes secciones: Licencias de construcción/total 77 municipios área licenciada (m 2 ) según destino, Censo de edificaciones/área (m 2 ) iniciada de vivienda según sistema constructivo Así se reconoció a nivel nacional y para proyectos licenciados, cuántos fueron los m 2 edificados en el país, qué destino tuvieron esas edificaciones, cuánto de este destino fue para vivienda, cuáles fueron los sistemas constructivos más empleados en Colombia para ejecutar la vivienda y cuáles las zonas del país que más m 2 construyeron de vivienda. A su vez, se recabó información de algunos constructores en proyectos ejecutados en el año 2011 y que trabajaron con los sistemas constructivos de vivienda de mayor uso, tal como resultaron definidos en los primeros análisis de este estudio. Se recibió específicamente la información sobre cantidades de obra, tipo y calidad de los materiales utilizados, todo detallado según cada edificación. Esta información se consiguió con empresas constructoras y con proyectos específicos en los que ECOINGENIERÍA colabora. Se conformó así un listado de materiales, considerando desde el mayor al menor uso para la construcción de vivienda, según tipo de obra y sistema constructivo analizado. Se tomó como referencia la masa en kg o sea, el peso de cada material que participa en la edificación. Se utilizó esta unidad de medida, porque la masa corresponde directamente con los consumos de energía y los GEI en la producción, transporte interno y externo de cada material o producto conformado. Realizando los balances de masa y energía de cada proceso, se reconocieron las cantidades de energía consumida en la producción hasta el transporte a la obra de cada material y el impacto en los GEI que todo ello conlleva. Respecto a la definición de las propiedades de los materiales, se empleó como base del análisis el siguiente criterio: Los materiales disponibles para las aplicaciones en ingeniería y arquitectura, se pueden dividir en cinco categorías: METALICOS, CERAMICOS Y VIDRIOS, POLIMERICOS, COMPUESTOS Y SEMICONDUCTORES. La cuarta categoría involucra combinaciones de dos o más materiales de las tres primeras categorías y se denominan materiales

5 compuestos como el concreto, los morteros, etc. Así, las cuatro primeras categorías comprenden los materiales estructurales. Para entender las propiedades de los materiales, se requiere examinar su estructura en escala microscópica y sub microscópica. Cuando se consigue entender las propiedades de los materiales y sus limitaciones, se puede seleccionar el material para una aplicación apropiada, lográndose los mejores diseños que procuraran satisfacer unas exigencias en lo económico y lo estético, tanto en la resistencia como en la durabilidad. Esta fue la base para trabajar los eco materiales. Una vez se conoció el orden en que participan los materiales para construir una edificación, se buscó información primaria (datos obtenidos directamente del laboratorio de materiales de ECOINGENIERÍA o de los laboratorios que le han prestado servicios a trabajos de consultoría de la empresa) e información secundaria de distintas bibliografías nacionales e internacionales reseñadas cada una en el lugar donde se menciona la propiedad relativa a cada material definido. Además, se ejecutó un trabajo de termografía con el objeto de reconocer el comportamiento de los elementos, como muros o techos de diferentes características, en la eficiencia térmica o confort ambiental de la edificación. Para mostrar gráficamente los procesos productivos estudiados y llevar a cabo la explicación gráfica del desarrollo, se utilizó el software SMARTDRAW 2012; para realizar los balances de masa y energía se utilizó el software SUPERPRO. 1. IDENTIFICACIÓN DE LAS ÁREAS CONSTRUIDAS EN FUNCIÓN DEL DESTINO DE LA EDIFICACIÓN Según el análisis estadístico de los datos del DANE (m 2 licenciados a nivel nacional), la construcción con destino a vivienda ocupa el primer lugar con un 78,95%. Entre los destinos diferentes de vivienda se destaca el área o destino comercial que incide con un 7,98%. El destino oficinas participa en el 2,93% de los m 2 construidos. Siguen en su orden los edificios para la educación, hoteles, bodegas, industria y hospitales. Se sugiere desarrollar un estudio similar para establecer la participación en cuanto a eficiencia energética y huella de carbono para estas edificaciones tan disímiles en diseño arquitectónico, material y uso, que reúnen aproximadamente el 21% del área construida. 2. SISTEMAS CONSTRUCTIVOS USADOS EN COLOMBIA Y EN CALI Los sistemas constructivos más empleados en la construcción de vivienda a nivel nacional (ciudades censadas) son: mampostería confinada 62%, mampostería estructural 15% y el sistema industrializado con muros y losas de concreto 19%. Éstas en total abarcan el 96% de la construcción. Es importante anotar que el denominado otros sistemas constructivos alcanza una participación en todas las ciudades censadas, inferior al 5%. Vale la pena aclarar que en cualquier lugar del país los sistemas constructivos utilizan casi los mismos tipos de materiales y en cantidades similares. La única diferencia radica en el incremento del uso de cerámica cocida para sistemas de mampostería y en el incremento de agregados triturados para el sistema industrializado.

6 3. IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES MÁS UTILIZADOS EN CALI En todos los sistemas constructivos estudiados, los agregados gruesos y finos son los productos más empleados en la construcción de vivienda. Cinco materiales completan aproximadamente el 99% del peso del edificio. El resto de los materiales como vidrio, PVC, cobre, madera, pintura, teja de fibrocemento, etc., constituyen el 1% restante. Ver Tabla 82. Tabla 1. Resumen del consumo de materiales TABLA DE RESUMEN CONSUMO DE MATERIALES Kg/m 2 y DISTRIBUCIÓN EN PORCENTAJE DISTRIBUCIÓN POR TIPO DE SISTEMA CONSOLIDAD O DE MATERIALES SISTEMA INDUSTRIALIZ ADO TOTAL SISTEMA INDUSTRI ALIZADO MAMPO STERÍA ESTRUCT URAL kg/m 2 Distribución % MAMPO STERÍA CONFIN ADA GUADU A TIERRA ESTABIL IZADA PONDE RADO CALI SISTEMA INDUSTRI ALIZADO MAMPO STERÍA ESTRUCT URAL MAMPO STERÍA CONFIN ADA PONDE RADO CALI AGREGADOS TRITURADOS 536,5 399,2 625,0 90,3 485,0 42,44% 28,28% 25,96% 33,00% ARENA DE RIO 440,9 356,5 733,6 64,2 438,3 34,87% 25,25% 30,48% 29,82% CEMENTO GRIS ROCA MUERTA TIERRA EXCAVACIÓN CERÁMICA COCIDA 160,9 138,8 306,1 28,0 170,5 12,73% 9,83% 12,72% 11,60% 40,6 162,4 372,5 841,7 136,2 3,21% 11,51% 15,47% 9,27% 43,9 320,8 358,1 4,3 207,6 3,47% 22,73% 14,87% 14,13% ACERO 29,5 21,0 9,4 2,2 21,0 2,33% 1,49% 0,39% 1,43% MADERA 5,4 3,3 0,1 105,5 3,8 0,43% 0,24% 0,01% 0,26% TEJA FIBROCEMENT O OTROS (PVC,COBRE,C EMENTO BLANCO,PINT URAS) 3,1 6,4 0,0 0,0 4,2 0,25% 0,45% 0,00% 0,29% 3,4 3,3 2,4 97,3 3,2 0,27% 0,23% 0,10% 0,22% TOTALES 1.264, , , , ,9 100,00% 100,00% 100,00% 100,00 %

7 4. CONSUMOS ENERGÉTICOS Y EMISIÓN DE CO 2 DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS DE LOS MATERIALES MÁS USADOS La Tabla 84 muestra los consumos energéticos y emisiones de CO 2 en los procesos de producción de los materiales de construcción, tanto convencionales como no convencionales. Tabla 2. Resumen del consumo energético y la emisión de CO 2 por material MATERIAL CONSUMO ENERGÉTICO TOTAL [MJ/ton] EMISION DE CO 2 TOTAL [ton CO 2 /ton] PVC ,0 7,6592 GUADUA 1.334,0 0,1065 AGREGADOS GRUESOS 177,2 0,0098 AGREGADOS FINOS 494,6 0,0213 BASE 324,2 0,0129 SUB BASE 302,3 0,0106 ARENA DE RÍO 121,7 0,0097 LADRILLO TEJA ARCILLA 2.750,0 0,2428 BALDOSAS AZULEJOS 1.172,0 0,8297 ACERO, SEMI INTEGRAL ,0 2,7045 COBRE ,0 8,6216 CAL 7.670,0 0,7984 CEMENTO VÍA HUMEDA ,0 1,1848 CEMENTO VÍA SECA 7.506,0 1,0955 YESO ESTUCO QUÍMICO 1.080,0 0,2028 YESO ESTUCO 1.190,0 0,2054 PINTURAS 5.247,0 0,4079 MADERAS 500,0 TEJA FIBROCEMENTO 8.863,0 0,0518 VIDRIO PLANO ,0 1,8591 ADICIÓN K ECOLÓGICA 2.617,0 0,1246

8 ECO CEMENTO 3.651,0 0,2105 BLOQUES ECOLÓGICOS 1.292,0 0,0849 LADRILLOS ECOLÓGICOS 1.059,0 0,0557 AGREGADOS ECOLÓGICOS (GRUESOS Y FINOS) 13 0, CONSUMOS ENERGÉTICOS Y EMISIÓN DE CO 2 DE CADA SISTEMA CONSTRUCTIVO El mayor impacto en el consumo energético y las emisiones de CO 2 de los materiales más usados en la construcción, corresponde a: (Ver Tabla 85). Tabla 3. Resumen de materiales con mayor impacto en consumo energético y emisiones de CO 2 en Cali año 2011 TABLA RESUMEN DE MATERIALES CON MAYOR IMPACTO EN CONSUMOS ENERGÉTICOS Y EMISIONES DE CO 2 EN EL AÑO 2011 EN CALI MATERIALES PONDERADO CALI MJ % Ton CO 2 /m 2 % CEMENTO GRIS ,29% ,15% CERÁMICA COCIDA ,18% ,99% ACERO ,81% ,86% SUMA 86,28% 91,00% El consumo energético y los GEI de los materiales requeridos para la construcción de vivienda en Cali durante el año 2011, se distribuyó como se muestra en la Tabla 86: Tabla 4. Resumen consumos energéticos y emisiones de CO 2 por sistema constructivo TABLA DE RESUMEN CONSUMOS ENERGÉTICOS Y EMISIONES DE CO 2 POR SISTEMA CONSTRUCTIVO SISTEMA CONSTRUCTIVO CALI NACIONAL CON INDICADORES DE CALI MJ Ton CO 2 MJ/m 2 Ton CO 2 /m 2 MJ Ton CO 2 SISTEMA INDUSTRIALIZADO , , ,2 0, , ,4 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL , , ,2 0, , ,3 MAMPOSTERÍA CONFINADA , , ,4 0, , ,9 PONDERADO CALI , , ,5 0,3364

9 6. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Las propiedades térmicas, ópticas, acústicas y solares, permiten una correcta valoración de las condiciones de confort en un lugar habitado. La conductividad térmica de los materiales mostrados en la Tabla 88 son inferiores sí se compara con el resto de los materiales más utilizados en la construcción. Tabla 5. Conductividades térmicas más bajas de los materiales utilizados en construcción Conductividad térmica [(W/m. C)] Madera 0,140 0,207 Pintura 0,200 Arena de río 0,270 0,340 Yeso 0,050 Concreto muy baja densidad (305 kg/m 3 ) 0,050 Muro con artículo cerámico (700 kg/m 3 ) 0,210 Bloque de concreto 0,490

10 ACLARACIONES Y FE DE ERRATAS DEL INFORME FINAL RELATIVO AL CONTRATO ENTRE ECOINGENIERÍA S.A.S. Y EL PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL DESARROLLO PNUD PROYECTO GEF/PNUD/COL CONTRATO No En el numeral IV Distribución, para los cálculos no se utilizaron los Factores de Emisión del FECOC, sólo se mencionaron como referencia en la tabla 15. La tabla 12 está conformada por datos tomados de la Guía práctica para el cálculo de emisiones de gases efector invernadero (GEI) de la Generalitat de Catalunya Comisión Interdepartamental del Cambio Climático, oficina Catalana del cambio climático, versión marzo de El dato de Kw.h (3.6 MJ) es según el PCI (poder calorífico inferior). Los factores de la tabla 12, fueron los empleados para los cálculos en esta parte del estudio. Para calcular se trabajó con: a) CICC (Comisión Interdepartamental de Cambio Climático Cataluña 2011) pues no hay en Colombia disponible información sobre consumos asociados al tipo de vehículo (pe. articulado mayor de 52 ton ó camión rígido de 14 a 20 ton) b) Datos de ECOPETROL c) Referencia del diesel nacional d) Empresas de transporte (entre otros, realizando entrevistas con transportadoras y centros de diagnóstico automotor). e) La Tabla 12 presenta factores de emisión para el carbón importado y exportado, tomados de la Guía práctica para el cálculo de emisiones de gases efector invernadero de España, sin embargo el FECOC, tiene éstos datos a nivel nacional, pero en el momento del cálculo se desconocían. Este tipo de trabajo complementario lo pueden realizar todos aquellos que deseen identificar la diferencia entre los datos internacionales y los datos del país en este momento. Para el futuro próximo, el país tendrá que producir combustibles que se asemejen a los que consume el mundo y así lo exigirán los tratados de libre comercio vigentes. En ese caso las cifras reportadas serán válidas. La diferencia entre los datos calculados con la información que se obtendrían trabajando con los indicadores del FECOC es de centésimas y algunos casos de décimas.

11 1. La clasificación de una vivienda de interés social o no, la definen las mismas constructoras. Cuando los diferentes constructores que apoyaron este estudio, entregaron los Análisis de Cantidades Unitarias (ACU) de varias obras, ya habían clasificado el estrato. Esto depende del tipo de terminados y áreas empleadas en cada solución. 2. El anexo 2.4 esta errado y es similar al anexo 2.3. Se adjuntan las tablas correspondientes a la obra Yumbo Campestre Real 72 m² ANEXO 2.4. FICHA DE REGISTRO DEL ANÁLISIS DE CANTIDADES UNITARIAS (ACU) EN SISTEMA FICHA DE CONSIGNACIÓN Y NORMALIZACIÓN DE INFORMACIÓN DE ACU A MASA Kg/m 2 POR OBRA SECCIÓN A. IDENTIFICACIÓN DE LA OBRA Y m 2 TOTALES DE OBRA SISTEMA CONSTRUCTIVO: ÁREA VIVIENDA (m 2 ): FACTOR DE DESPERDICIO: SECCIÓN B. NORMALIZACIÓN A MASA (Kg) DE LOS DATOS ACU MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL 72,00 25% GRUPO NOMBRE SUB GRUPO MATERIAL UNIDAD CANTIDAD Kg CERÁMICOS: CEMENTANTES, AGREGADOS, LADRILLOS, CERÁMICAS, TIERRAS Y VIDRIOS METALES OTROS: POLÍMEROS Y ORGÁNICOS CEMENTO BLANCO CEMENTO BLANCO Kg 20,44 25,55 ARENA ARENA m 3 6, ,02 CEMENTO GRIS SACOS 50 KG CEMENTO GRIS SACOS 50 KG Kg 2859, ,35 CEMENTO GRIS SACOS 50 KG 343,70 CONCRETO 3000PSI ARENA DE RIO m 3 0,70 760,26 IMPERMEABILIZADO GRAVA TRITURADA 912,05 CEMENTO GRIS SACOS 50 KG 3.110,58 GROUTING DE 1500 psi CAL 151,49 m 3 5,63 ARENA DE RIO 5.205,00 GRAVA TRITURADA 7.789,56 CEMENTO GRIS SACOS 50 KG 5.823,26 CONCRETO 3000 PSI (21MPa) ARENA DE RIO m 3 11, ,00 GRAVA TRITURADA ,69 BLOQUELON EN ARCILLA 80X23X8 Und 201, ,12 LADRILLO ESTRUCTURAL 10x12x29 Und 7033, ,39 CERÁMICA COCIDA (Ladrillos, pisos y BLOQUE VIGA LADRILLO ESTRUC. 12X20X30 Und 200, ,19 elementos sanitarios) CERAMICA SANITARIA Und 1,00 86,38 CERAMICA CAVEY 20.5x20.5 m 2 9,53 176,72 CERAMICA VICENZA 40.5*40.5 m 2 70, ,43 VIDRIOS VENTANA Y PUERTA VENTANA m 2 11,15 104,51 CUBIERTA TEJA DE FIBROCEMENTO m 2 47,54 808,18 TIERRA DE EXCABACIÓN TIERRA DE EXCABACIÓN m 3 21, ,29 PUNTILLA Lbs 19,11 10,84 ALAMBRE Kg 22,00 27,50 ESCALERILLA RAM Kg 118,32 147,90 MALLA ELECTROSOLDADA STANDAR Kg 172,09 215,11 ACERO REFUERZO Kg 718,24 897,80 ACERO PUERTA METALICA (0.90*2.10) CAL. 20 Y Und 1,00 41,68 MARCO, ( acceso ) BARANDA DE ESCALERA L=2.4 MT Und 2,40 5,08 BARANDA DE BALCON L=2.89 MT Und 2,89 6,12 SOLAPAS EN LAMINA GALVANIZADA ML 29,5 548,41 ALUMINIO MADERA ADITIVOS PLÁSTICOS PINTURAS V1 VENTANA 1.0*1.0 (circulación alcobas) Und 1,00 1,63 V2 VENTANA 1.5*1.5 ( sala y alcoba ppal. ) Und 2,00 2,45 V3 VENTANA 1.5*1.2 ( alcoba 2) Und 1,00 2,20 V4 VENTANA CELOSIA 0.445x0.445 (baño alcobas) Und 2,00 0,73 V4 VENTANA CELOSIA 0.30x0.445 (baño social) Und 1,00 0,61 PUERTA VENTANA 1.58*2.10 ( estudio) Und 1,00 3,00 PUERTA EN MADERA TRIPLEX CRUDA (baño 2º piso) Und 1,00 15,00 MARCO PARA PUERTA DE BAÑO 2º PISO Und 1,00 3,75 SIKA 101 GRIS Kg 4,06 5,08 SIKA 1 Kg 6,11 7,64 PLASTOCRETE DM IMPERMEABILIZANTE kg 1,72 2,15 DESFORMALETEANTE Kg 0,18 0,23 DIOXIDO DE TITANIO Kg 1,97 2,46 CURADO Kg 10,87 13,59 CANAL EN PVC x 6.00 MT Und 1,00 8,25 DUCTOS HIDROSANITARIOS m 2 72,00 172,80 GRANOTEX EN CIELOS DE LOSA ENTREPISO m 2 45,52 102,42 GRANOTEX DE ANTEPECHOS DE FACHADA m 2 2,24 5,04

12 MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL NO VIS SECCIÓN C. DISTRIBUCIÓN EN MASA DE MATERIALES Y Kg /m 2 GRUPO MATERIAL ÍTEM TOTAL Kg Kg/m2 NOMBRE Kg Kg/m2 CERÁMICOS: CEMENTANTES, AGREGADOS, LADRILLOS, CERÁMICAS, TIERRAS Y VIDRIOS METALES CEMENTO BLANCO 26 0,35 0,02% ARENA DE RIO ,48 23,50% CEMENTO GRIS ,50 10,20% AGREGADOS TRITURADOS ,48 19,16% ROCA MUERTA TIERRA EXCAVACIÓN ,52 15,22% CERÁMICA COCIDA ,45 29,27% VIDRIO 105 1,45 0,08% TEJA ,22 0,64% CAL 151 2,10 0,12% ,45 98,10% ACERO ,39 1,51% ,54 1,52% ALUMINIO 11 0,15 0,01% % OTROS: POLÍMEROS Y ORGÁNICOS MADERA 19 0,26 0,01% ADITIVOS 31 0,43 0,02% PLÁSTICOS 181 2,51 0,14% PINTURAS 107 1,49 0,09% 338 4,70 0,27% TOTALES , , , ,79 100,0% 99,9% SECCIÓN D. GRÁFICA DE PARTICIPACIÓN DE MATERIALES CONSTITUTIVOS BASE EN Kg/m 2 EN OBRA DISTRIBUCIÓN MATERIALES Kg/m 2 VIDRIO; 1,45; 0,08% TEJA; 11,22; 0,64% ACERO; 26,39; 1,51% ROCA MUERTA TIERRA EXCAVACIÓN; 266,52; 15,24% AGREGADOS TRITURADOS; 335,48; 19,18% CERÁMICA COCIDA; 512,45; 29,30% CEMENTO GRIS ; 178,50; 10,21% ARENA DE RIO; 411,48; 23,53% CEMENTO BLANCO; 0,35; 0,02% ADITIVOS; 0,43; 0,02% MADERA; 0,26; 0,01% ALUMINIO; 0,15; 0,01% PLÁSTICOS; 2,51; 0,14% PINTURAS; 1,49; 0,09% 3. En la Tabla 82, se corrige la información relativa a los Eco materiales, pues en el documento original en esta columna se había entregado la misma información que la de los materiales convencionales. TABLA DE COMPARACIÓN DE CONSUMOS ENERGÉTICOS Y EMISIONES DE CO2 ENTRE EL USO DE MATERIALES CONVENCIONALES vs. USO DE ECOMATERIALES AHORRO POSIBLE MAT. CONVENCIONALES ECOMATERIALES AHORRO SISTEMA CONSTRUCTIVO MJ/m2 Ton CO2/m2 MJ/m2 Ton CO2/m2 Consumo energético Ton CO2 SISTEMA INDUSTRIALIZADO 2.517,2 0, ,3 0, ,16% 23,66% MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL 2.943,2 0, ,4 0, ,47% 35,55% MAMPOSTERÍA CONFINADA 4.743,4 0, ,0 0, ,02% 38,57% PONDERADO CALI 2.976,5 0, ,4 0, ,04% 32,88% 4. En la página 58 se cita la norma ISO Parte 1, en realidad es la Parte 11, que especifica los requisitos para el diseño y desarrollo de inventarios de emisiones de GEI en el nivel de organización o entidad.

13 TABLA DE CONTENIDO i. GLOSARIO Y SIGLAS ii. SIGLAS O ABREVIATURAS DE NOMBRES O DE INSTITUCIONES CONSULTADAS iii. FUENTES DE INFORMACIÓN I. INTRODUCCIÓN I.1. ASPECTOS JURÍDICOS, AMBIENTALES Y DE PROCEDIMIENTO I.2. PRESENTACIÓN DE ECOINGENIERÍA S.A.S I.3. EQUIPO PROFESIONAL DIRECTO QUE TRABAJÓ EN EL PROYECTO II. OBJETIVOS Y ALCANCES DEL TRABAJO II.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL CONTRATO II.2. OBJETIVOS DEL INFORME FINAL II.3. ALCANCES DEL TRABAJO III. CRONOGRAMA Y METODOLOGÍA DE TRABAJO III.1. CRONOGRAMA DE TRABAJO III.2. DIAGRAMA DE FLUJO METODOLÓGICO IV. DESCRIPCIÓN METODOLÓGICA DETALLADA Y ANÁLISIS DE RESULTADOS POR ACTIVIDADES IV.1. ACTIVIDAD IV.1.1. Identificación de las áreas construidas en función del destino de la edificación IV.1.2. Análisis de sistemas constructivos usados en Colombia IV.1.3. Sistemas constructivos empleados en Cali para VIS y no VIS IV.2. IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES MÁS UTILIZADOS EN CALI IV.2.1. Método de cálculo para determinar la participación de materiales por m IV.3. MATERIALES MÁS UTILIZADOS POR SISTEMA CONSTRUCTIVO (PONDERADO) CALI IV.4. DESCRIPCIÓN METODOLÓGICA DETALLADA IV.4.1. Fuentes de información de indicadores energéticos y de emisiones IV.4.2. Comentarios sobre las guías metodológicas utilizadas, el caso del cemento y otros materiales IV.4.3. Análisis energético del ciclo de vida IV Extracción y producción IV Distribución IV Consumo de energía para utilizar los productos en la obra. Consumo de energía en la disposición de escombros IV.4.4. Descripción y análisis energético de los procesos productivos de los materiales más usados por peso en la construcción de vivienda, se incluyen los ecomateriales IV Ladrillos IV Movimiento de tierra IV Cemento IV Los materiales de construcción alternativos o ecomateriales... 82

14 IV.5. DESCRIPCIÓN METODOLÓGICA DETALLADA, RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD 2 Acción 1 y IV.5.1. Consumos energéticos y emisión de co 2 de cada sistema constructivo IV Consumos energéticos y emisión de CO 2 para el sistema constructivo industrializado. 92 IV Consumos energéticos y emisión de CO 2 para el sistema constructivo mampostería estructural IV Consumos energéticos y emisión de CO 2 para el sistema constructivo mampostería confinada IV Consumos energéticos y emisión de CO 2 para el sistema constructivo Guadua Tierra estabilizada IV.5.2. Proyección de los resultados a nivel nacional, con base en el consumo de materiales en kg/m 2, los indicadores energéticos y de emisiones de co 2 de cali IV.5.3. Comparación de los consumos energéticos y las emisiones de co 2 entre sistemas constructivos para la ciudad de cali V. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES V.1. DESCRIPCIÓN DE LAS PROPIEDADES MÁS RELEVANTES DE ESTE PROYECTO V.2. LOS MATERIALES Y SU MICROESTRUCTURA V.3. VALORES DE LAS PROPIEDADES EN LOS MATERIALES V.3.1. Materiales en la categoría de metálicos V.3.2. Los materiales cerámicos V.3.3. Los materiales poliméricos: V.3.4. Materiales compuestos: concretos, morteros V.4. ESTUDIO TERMOGRÁFICO: V.4.1. Rendimiento energético en la vivienda V.4.2. Inspección de sistemas constructivos mediante termografía por infrarrojos V.4.3. Características climatológicas de Cali V.4.4. Descripción de los sistemas constructivos analizados: V.4.5. Análisis de las mediciones termográficas: VI. OTROS ASPECTOS OBSERVADOS EN EL ESTUDIO VI.1. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE ÁRBOLES PARA LA FABRICACIÓN DE LAS BOLSAS DE PAPEL PARA EMPACAR CEMENTO GRIS VI.2. ANÁLISIS DEL CONSUMO DE AGUA EN LA FABRICACIÓN DE CONCRETOS Y MORTEROS VI.3. CALCULADORA AMBIENTAL PARA PRODUCTOS DE LA CONSTRUCCIÓN VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ANEXOS

15 LISTADO DE TABLAS Tabla 1.Tipología de edificaciones y área (m 2 ) licenciada para construcción Representativo nacional, 77 municipios (Año 2011) 48 Tabla 2. Cantidad de área construida (m 2 ) para VIS y No VIS en el año 2011, dependiendo del sistema constructivo, en 12 áreas urbanas y 3 áreas metropolitanas. 50 Tabla 3. Área (m 2 ) iniciada según sistema constructivo (Área urbana de Cali año 2011). 54 Tabla 4. Descripción de la información suministrada por las constructoras 55 Tabla 5 Sección A. Información de la obra y m 2 totales de obra. 55 Tabla 6. Sección B. Peso de los materiales en kg (ACU). 56 Tabla 7 Sección C. Tabla de equivalencias basadas en normas NTC 3329, 4048, 4382 e información del laboratorio de ECOINGENIERÍA. 57 Tabla 8. Sección C. Distribución en peso de materiales y Kg/m 2 59 Tabla 9. Sección D. Análisis de consumo de agua 59 Tabla 10. Comparativo sistemas constructivos por consumo de materiales 67 Tabla 11: Conversión de unidades de masa o volumen de combustible a energía 69 Tabla 12: CONVERSIÓN DE UNIDADES DE MASA A FACTOR DE EMISIÓN DE GEI (35) 69 Tabla 13: Fuentes primarias levantadas para este estudio 70 Tabla 14: Fuentes secundarias utilizadas para levantar información secundaria para este estudio 71 Tabla 15. Datos de consumo de combustible DIESEL, emisiones y rendimiento en transporte de carga. 74 Tabla 16. Consumo de carbón en tecnología utilizada. 76 Tabla 17. Consumo de Energía en Tecnología utilizada. 76 Tabla 18. Emisión de material particulado. 76 Tabla 19. Emisión de Dióxido de Azufre (SO 2 ). 78 Tabla 20. Emisión de óxidos de Nitrógeno. 78 Tabla 21. Emisión de Monóxido de Carbono (CO). 78 Tabla 22. Emisión de dióxido de carbono (CO 2 ). 78 Tabla 23. Relación de actividades e impactos para el recurso aire, en el proceso de transformación de la arcilla. 79 Tabla 24. Movimiento de tierra para una obra de casas estrato Tabla 25. Indicadores de huella de carbón y GEI en la producción del cemento portland 80 Tabla 26. Exportaciones de Cemento en el Mundo. Fuente: ICPC año Tabla 27. Subíndices de la tabla de consumos energéticos y emisiones de CO 2 de materiales de construcción 89 Tabla 28. Consumo energético y emisiones de CO 2 en producción de materiales de construcción. Parte A. 90 Tabla 29. Consumo energético y emisiones de CO 2 en producción de materiales de construcción. Parte B. 91 Tabla 30. Análisis consumo energético (MJ) y emisión de CO 2 en el sistema industrializado en Cali

16 Tabla 31. Análisis consumo energético (MJ) y emisión de CO 2 en el sistema mampostería estructural en Cali Tabla 32. Análisis consumo energético (MJ) y emisión de CO 2 en el sistema mampostería estructural en Cali Tabla 33. Análisis consumo energético (MJ) y emisión de CO 2 en el sistema Guadua Tierra estabilizada en Cali Tabla 34. Proyección a nivel nacional, sistema industrializado 102 Tabla 35. Proyección a nivel nacional, mampostería estructural 102 Tabla 36. Proyección a nivel nacional, mampostería confinada 103 Tabla 37. Cantidades de cemento estimadas para uso en construcción de vivienda 106 Tabla 38. Categorización de las propiedades de los materiales de construcción. 120 Tabla 39. Referencias bibliográficas para las tablas de los materiales. 121 Tabla 40. Propiedades de los Materiales Metálicos. 123 Tabla 41. Propiedades de los Materiales Cerámicos. 125 Tabla 42. Propiedades de los materiales poliméricos. 126 Tabla 43. Propiedades de los materiales compuestos. 127 Tabla 44. Conductividad térmica de materiales usados en vivienda. 128 Tabla 45. Valores de resistencia calorífica (R) en muros de mampostería en bloque de Concreto () 129 Tabla 46. Valores de U para una pared de 20 cm con bloque de concreto. 130 Tabla 47. Valores de los coeficientes de reducción del ruido en bloques de concreto y su influencia de la pintura en la reducción del ruido. 130 Tabla 48. Índice de confortabilidad y % de insatisfacción en las viviendas en el momento más desfavorable del día. 132 Tabla 49. Rango de Características climatológicas de Cali 133 Tabla 50. Vista frontal. Casa Tabla 51.Termografía Frontal interior. Casa Tabla 52. Termografía posterior externa. Casa Tabla 53. Interior cielo raso. Casa Tabla 54. Módulo habitaciones. Casa Tabla 55. Cubierta modulo de habitaciones. Casa Tabla 56. Frente modulo de habitaciones. Casa Tabla 57. Modulo sala, cocina, habitación principal. Casa Tabla 58. Interior habitación principal. Casa Tabla 59. Interior cocina. Casa Tabla 60. Exterior torre. Casa Tabla 61. Interior torre, sala piso 5. Casa Tabla 62. Interior torre, cielo falso piso 5. Casa Tabla 63. Interior cocina. Casa

17 Tabla 64. Cielo falso cocina. Casa Tabla 65. Sistema industrializado en construcción. Casa Tabla 66. Consumos energéticos y emisiones de CO 2 del último trimestre en la producción de cemento. 146 Tabla 67. Producción de cemento en Julio de 2012 en Colombia y su distribución en cemento a granel y en sacos 147 Tabla 68. Datos de cálculo del consumo de árboles para la fabricación de bolsas para empacar cemento. 147 Tabla 69. Estimaciones de las cantidades de bolsas de papel, toneladas de madera, árboles y área consumida para producir las bolsas de papel para empacar cemento gris en el mes de Julio de Tabla 70. Consumos de agua para la preparación de mezclas de concreto y mortero. 148 Tabla 71. Consumos de agua para mezclas de concreto y morteros para dos sistemas constructivos en el año Tabla 72. Consumo energético por etapa de proceso del ciclo de agua potable. 148 Tabla 73. Emisiones de CO 2 asociadas al tratamiento de agua. 149 Tabla 74. Consumo energético y emisiones de ton CO 2 asociada al consumo de agua en la fabricación de concretos y morteros por sistema constructivo en el año Tabla 75. Agua en la Tierra 150 Tabla 76. Resumen metros cuadrados según destinos 153 Tabla 77. Resumen del consumo de materiales 154 Tabla 78. Resumen consumo materiales por sistema constructivo 154 Tabla 79. Resumen del consumo energético y la emisión de CO 2 por material 155 Tabla 80. Resumen de materiales con mayor impacto en consumo energético y emisiones de CO 2 en Cali año Tabla 81. Resumen consumos energéticos y emisiones de CO 2 por sistema constructivo 156 Tabla 82. Comparación de consumos energéticos y emisiones de CO Tabla 83. Conductividades térmicas más bajas de los materiales utilizados en construcción 157 Tabla 84. Distancias desde del centroide 170

18 LISTADO DE DIAGRAMAS Diagrama 1. Organización técnica, administrativa y logística 38 Diagrama 2. Cronograma de trabajo Diagrama de Gantt. 43 Diagrama 3. Diagrama metodológico 44 Diagrama 4. Secuencia del proceso de producción de materiales de construcción a partir de residuos 86 Diagrama 5. Distribución planta cementantes y agregados a partir de residuos. 87 Diagrama 6. Diagrama de proceso de agregados 176 Diagrama 7. Diagrama de proceso de cemento (método tradicional) 177 Diagrama 8. Proceso de producción del cemento (método moderno p. Húmedo) 178 Diagrama 9. Diagrama consumo energético del proceso de cemento 179 Diagrama 10. Diagramas de proceso de producción de ladrillo 180 Diagrama 11. Diagrama de proceso de producción de acero 181 Diagrama 12. Diagrama proceso del yeso químico 181 Diagrama 13. Diagrama de proceso del vidrio 182

19 LISTADO DE GRÁFICAS Gráfica 1. Área licenciada en m 2 de construcción en Colombia según destino. (2011). 48 Gráfica 2. Distribución por ciudades de los sistemas constructivos VIS y No VIS utilizados en Colombia, año Gráfica 3. m 2 totales construidos para 12 áreas urbanas y 3 metropolitanas (%) de vivienda VIS y No VIS. Año Gráfica 4. Distribución porcentual (%) de los sistemas constructivos utilizados en Colombia para VIS y No VIS. Año Gráfica 5. Distribución según sistema constructivo Cali Gráfica 6. Ejemplo de gráfica de participación de materiales en Kg/m 2 en obra 60 Gráfica 7. Secciones de la hoja de cálculo: Análisis de consumo de materiales sistema constructivo. 61 Gráfica 8. Análisis de consumo de materiales Sistema industrializado Concreto Cali Gráfica 9. Análisis de consumo de materiales Sistema Mampostería Estructural Cali Gráfica 10. Análisis de consumo de materiales Sistema Mampostería Confinada Cali Gráfica 11. Análisis de consumo de materiales Sistema Guadua y Tierra Estabilizada Cali Gráfica 12. Distribución porcentual del consumo energético (MJ) y la emisión de CO 2 en el sistema industrializado en Cali Gráfica 13. Distribución porcentual del consumo energético (MJ) y la emisión de CO 2 en el sistema Mampostería Estructural en Cali Gráfica 14. Distribución porcentual del consumo energético (MJ) y la emisión de CO 2 en el sistema Mampostería Confinada en Cali Gráfica 15. Distribución porcentual del consumo energético (MJ) y la emisión de CO 2 en el sistema Guadua y Tierra estabilizada en Cali Gráfica 16. Producción y despachos nacionales de cemento gris. Acumulados móviles de 12 meses. Total nacional. 104 Gráfica 17: Distribución de los despachos de cemento gris a granel y empacado según canal de distribución. Total Nacional. 104 Gráfica 18. Comparación de consumo energético y emisión de ton CO Gráfica 19. Comparación de eficiencia energética y emisiones de CO 2 entre sistemas convencionales, sistemas convencionales utilizando ecomateriales y sistema guadua tierra. 108 Gráfica 20. Ahorro posible por el uso de ecomateriales para cada sistema constructivo. 109

20 LISTADO DE FIGURAS Figura 1. Mampostería Estructural Reforzada interiormente 25 Figura 2. Mampostería de muros confinados 25 Figura 3. Sistema industrializado en placas de concreto 26 Figura 4. Temperatura media radiante. 28 Figura 5. Campo audible en db y Frecuencias. 29 Figura 6. Descripción de las propiedades acústicas en la construcción. 30 Figura 7. Aislamiento y absorción acústico en un material. 30 Figura 8. Temperatura media radiante. 116 Figura 9. Campo audible en db y Frecuencias. 116 Figura 10. Descripción de las propiedades acústicas en la construcción. 117 Figura 11. Aislamiento y absorción acústico en un material. 118 Figura 12. Categorización de los materiales. Fuente: ECOINGENIERÍA S.A.S 119 Figura 13. Ciclo Total de los materiales. Fuente: ECOINGENIERÍA S.A.S 120 Figura 14. Dependencia entre la conductividad térmica de los materiales inorgánicos y la masa volumétrica. 1 Materiales secos, 2 y 3 Materiales secos al aire con diferente humedad, 4 Materiales saturados de agua. 128 Figura 15. Conductividad térmica del concreto, morteros o grout dependiendo del peso unitario y la humedad. Los agregados influyen en la conductividad puesto que varían los pesos unitarios de los productos. 129 Figura 16. Índice de Fanger, índice de confortabilidad. 132 Figura 17. Ubicación casa 1, estudio termográfico. 134 Figura 18. Ubicación. Casa 2, estudio termográfico. 137 Figura 19. Ubicación casa Figura 20. Distribución del agua en la tierra 150

21 LISTADO DE IMÁGENES Imagen 1. Termografía frontal. Casa Imagen 2. Termografía Frontal interior. Casa Imagen 3. Termografía posterior externa. Casa Imagen 4. Interior cielo raso. Casa Imagen 5. Modulo habitaciones. Casa Imagen 6. Cubierta modulo de habitaciones. Casa Imagen 7. Frente modulo de habitaciones. Casa Imagen 8. Modulo sala, cocina, habitación principal. Casa Imagen 9. Interior habitación principal. Casa Imagen 10. Interior cocina. Casa Imagen 11. Exterior torre. Casa Imagen 12. Interior torre, sala piso 5. Casa Imagen 13. Interior torre, cielo falso piso 5. Casa Imagen 14. Interior cocina. Casa Imagen 15. Cielo falso cocina. Casa Imagen 16. Sistema industrializado en construcción. Casa Imagen 17. Calculadora de la huella de carbono al utilizar Eco Materiales. 151 Imagen 18. Calculadora de la huella de carbono al utilizar Eco Materiales. Variables de respuesta: Ahorro de CO 2, ahorro en SO 2, NO x, CO, ahorro en el consumo energético, ahorro en la explotación de materias primas. 152 Imagen 19. Plantilla tipo ACU constructora 161 Imagen 20. Ubicación centroide Cali. 170 Imagen 21. Distancia desde planta cementera. 171 Imagen 22. Distancia planta de ladrillos al centroide. 171 Imagen 23. Distancia planta concretera al centroide. 171 Imagen 24. Distancia planta agregados al centroide. 172 Imagen 25. Distancia planta acero al centroide. 172 Imagen 26. Distancia planta tejas de fibrocemento al centroide. 172 Imagen 27. Distancia centro de extracción arena de río al centroide. 173 Imagen 28. Distancia cultivo de guadua al centroide. 173 Imagen 29. Distancia planta de PVC al centroide. 173 Imagen 30. Distancia planta de cobre al centroide. 174 Imagen 31. Distancia planta de vidrio al centroide. 174 Imagen 32. Distancia planta de pinturas al centroide. 174

22 Imagen 33. Distancia planta yeso químico al centroide. 175 Imagen 34. Distancia centro de extracción calizas al centroide. 175 Imagen 35. Distancia planta ecomateriales al centroide. 175

23 LISTADO DE ANEXOS Anexo 1. Plantilla del análisis de cantidades unitarias (ACU) de la constructora Anexo 2.1. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema industrializado no vis estrato 5 y 6 Anexo 2.2. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema industrializado vis Anexo 2.3. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema mampostería estructural no vis Anexo 2.4. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema mampostería estructural no vis Anexo 2.5. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema mampostería estructural vis Anexo 2.6. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema mampostería estructural no vis Anexo 2.7. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema mampostería confinada vis Anexo 2.8. Ficha de registro del análisis de cantidades unitarias (ACU) en sistema guadua y tierra estabilizada Anexo 3. Cuadro centroide y detalle rutas de transporte de productos Anexo 4. Diagramas de procesos de materiales Anexo 5. SUPERPRO Designer V8.5 Anexo 6. Balance de masa y energía de la producción de agregados

24 i. GLOSARIO Y SIGLAS Arena de río: Es un material extraído con draga mecánica o manualmente del fondo de los ríos, cuya distribución granulométrica depende del volumen de agua y la distancia de transporte. La fuerza para la erosión mecánica es distinta en época de verano o invierno, ocasionado además, variación en la composición de minerales, en las impurezas orgánicas, y todo ello afecta directamente la calidad de los productos que la contienen. Su tamaño máximo fluctúa entre 12,5 mm y 2,0 mm. Cuando se extraen rocas grandes de la fuente, se trituran y se producen agregados triturado de río, arena o gravas, que tienden a mejorar la plasticidad de las mezclas que lo contengan. En algunos lugares del país, como Bogotá, se emplean diferentes fuentes de arena provenientes tanto de río como de trituración y de yacimientos de arena natural que en particular tienen composición mineral y propiedades físicas y mecánicas distintas. Arena triturada y Grava triturada: Proviene de un material de cantera extraída por voladura de una roca como la caliza, la diabasa, etc., que es cargada y transportada hasta la planta de reducción y clasificación de tamaños. La fracción fina cuyo tamaño está entre 5 y 0,15 mm se denomina arena de trituración. Todo este proceso genera material particulado muy fino el cual hay que captar mediante filtros, ciclones o scrubers, para evitar que este material recubra las partículas y afecte la adherencia de la pasta de cemento al agregado. Centroide (1) : El centroide de una figura geométrica es el centro de simetría. Para cualquier otro objeto de forma irregular de dos dimensiones, el centroide es el punto donde un soporte simple puede equilibrar este objeto. Por lo general, el centroide de un objeto bidimensional o tridimensional se encuentra utilizando integrales dobles o triples. Concreto (2) : Material compuesto que consta, esencialmente, de un medio aglutinante dentro del cual están embebidas partículas o fragmentos de agregados; en el concreto de cemento hidráulico el aglutinante es formado por una mezcla de cemento hidráulico y agua. Confort (3) : Es el estado de bienestar físico del sujeto relacionado con sus alrededores, está compuesto por los factores acústicos, calidad del aire, iluminación, paisaje y térmico. Confort térmico, definido en la norma ISO 7730, es la condición de la mente que expresa satisfacción con el ambiente térmico. Eco materiales: Materiales que por su origen y composición no afectan de manera total al medio ambiente. Pueden ser de origen natural o producidos por el hombre. Su uso en el sector de la construcción, se inició formalmente hace un poco más de diez años, haciéndose más frecuente las experiencias de buenas prácticas en su empleo de forma masiva en programas comerciales de construcción y conquistado un lugar en el mercado en muchos países, donde compiten con ventaja con materiales industriales. La viabilidad técnicoeconómica de los proyectos demuestra su sustentabilidad. Ladrillos: Elementos cerámicos con gama de color entre rojos y beige, elaborados manual o mecánicamente, con mezclas de arcillas dosificadas y procesadas para conseguir un tamaño de grano y una homogeneidad que permita que el ladrillo en proceso alcance una estabilidad volumétrica definida durante el secado y la cocción. Se conforman diferentes formatos reglamentados por las normas técnicas colombianas y el CSRC 2010, tanto en dimensiones, propiedades mecánicas y físicas. En general cuando se trata de utilizar el sistema constructivo confinado se emplean unidades macizas, algunas con menor calidad a la estipulada por las normas. Estas últimas unidades son elaboradas en sistemas semi mecanizados o artesanalmente Norma Técnica Colombiana NTC 385, Ingeniería civil y arquitectura. Terminología relativa al concreto y sus agregados, , numeral Jhonny D. Gamboa, Miguel E. Rosillo, Carlos A. Herrera, Oswaldo López B., Verónica Iglesias, Confort Ambiental En vivienda de interés social en Cali, Universidad del Valle, mayo de 2011, página 24.

25 Losas: elementos estructurales de concreto armado, de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso. Sirven para conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las vigas o pantallas. Pueden tener uno o varios tramos continuos. Tienen la desventaja de ser pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido y el calor; pero son más fáciles de construir; basta fabricar un encofrado de madera, de superficie plana, distribuir el acero de refuerzo uniformemente en todo el ancho de la losa y vaciar el concreto. Masa de la Obra: Peso total de la edificación en kg. Materiales cementantes (4) : Materiales que tienen propiedades cementantes por si mismos al ser utilizados en el concreto, tales como el cemento portland, los cementos hidráulicos adicionados y los cementos expansivos, o dichos materiales combinados con cenizas volantes, otras puzolanas crudas o calcinadas, humo de sílice, y escoria granulada de alto horno o ambos. Mortero (5) : Mezcla plástica de materiales cementantes, agregado fino y agua, usado para unir las unidades de mampostería. Muros de Concreto Reforzado (6) : Elemento, generalmente vertical, empleado para encerrar o separar espacios. Muro diseñado para resistir combinaciones de cortantes, momento y fuerzas axiales. Un muro de cortante es un muro estructural. Un muro estructural diseñado como parte del sistema resistente ante fuerzas sísmicas, son los muros de concreto reforzado, con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) que cumple con los requisitos de los Capítulos C.1 al C.18. Muros de CALFITICE Cal fique tierra cementantes (7) : Elemento estructural fabricado en guadua y madera a partir de guadua, conglomerado con un material compuesto a partir de cal, fique, tierra y cementantes. Muro estructural (8) : Elemento estructural de longitud considerable con relación a su espesor, que atiende cargas en su plano, adicionales a su peso propio. Muro no estructural (9) : Elemento dispuesto para separar espacios, que atiende cargas únicamente debidas a su peso propio. Sistema de Pórticos (10) : Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas las cargas verticales y fuerzas horizontales. Mampostería (11) : Se llama mampostería al sistema tradicional de construcción, que consiste en erigir muros y paramentos para diversos fines, mediante la colocación manual de los elementos o los materiales que los componen (denominados mampuestos), que pueden ser por ejemplo: ladrillos cerámicos, ladrillos sílico calcareos, ladrillos de concreto bloques prefabricados de concreto piedras, talladas en formas regulares o no Estas unidades son colocadas ajustadas y/o pegadas en determinado orden, con mortero de pega para conformar el muro. Las unidades pueden ser macizas, de perforación vertical y de perforación horizontal. Las Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título C Concreto estructural, capítulo C.2 Notación y definiciones, numeral c 34. Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título D Mampostería estructural, capítulo D.2 Clasificación, usos, normas, nomenclatura y definiciones, numeral d 12. Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título C Concreto estructural, capítulo C.2 Notación y definiciones, numeral c 34. TIMAGUA S.A.S Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título D Mampostería estructural, capítulo D.2 Clasificación, usos, normas, nomenclatura y definiciones, numeral d 12. Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título D Mampostería estructural, capítulo D.2 Clasificación, usos, normas, nomenclatura y definiciones, numeral d 12. Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR 10, Título A Requisitos generales de diseño sismo resistente, capítulo A.3 numeral A Arango T., Jesús Humberto, Edificios altos de mampostería en arcilla, Revista Terracota, Bogotá dic. 2001

26 unidades de perforación vertical son las más utilizadas, ya que permiten la colocación de barras de refuerzo a través de ellas, las cuales son fijadas al muro mediante mortero de relleno (grout). Mampostería estructural (12) : Es un sistema estructural clasificado por las Normas Sismo Resistentes dentro del sistema de muros de carga. Este sistema se diferencia del sistema de pórticos por el tipo de elementos verticales utilizados, los cuales son elementos componentes también del muro y tienen un espesor muy delgado, otras dos dimensiones geométricas, alto y largo mucho más grandes. Mampostería reforzada totalmente inyectada: Es aquélla que tiene todas las celdas inyectadas de mortero de relleno o grout y el refuerzo vertical es colocado en dichas celdas con espaciamientos menores a 1.20m. (Ver Figura 1). Mampostería reforzada parcialmente inyectada: Es similar a la anterior con la diferencia que no todas las celdas de las unidades van inyectadas. Todas las celdas donde se coloca refuerzo van inyectadas. (ver Figura 1). Figura 1. Mampostería Estructural Reforzada interiormente Mampostería parcialmente reforzada: Se diferencia de la anterior en la cantidad de refuerzo colocado, el cual es aproximadamente la mitad y es espaciado hasta un máximo de 2.40 m. (Ver Figura 1). Mampostería de muros confinados: Los muros confinados son un tipo de mampostería donde el refuerzo no es colocado interiormente, es decir dentro de las celdas de las unidades, sino que se refuerza el muro perimetralmente mediante vigas y columnas de concreto reforzado, las cuales son fundidas (vaciadas) posteriormente a la construcción del muro para que éste quede confinado adecuadamente. Ver Figura 2. Figura 2. Mampostería de muros confinados Sistema Industrializado en muros y placas de concreto: Entre los sistemas industrializados más difundidos se encuentra la construcción de vivienda, cuyo sistema estructural está conformado únicamente por placas y muros en concreto. (Ver Figura 3) Este sistema es ampliamente empleado en Colombia. 12 Arango T., Jesús Humberto, Edificios altos de mampostería en arcilla, Revista Terracota, Bogotá dic. 2001

27 Figura 3. Sistema industrializado en placas de concreto Teja de Fibrocemento (13) : Placa ondulada usada en cubiertas y revestimientos. Las placas están compuestas por un aglomerante inorgánico hidráulico (cemento), o un silicato de calcio formado por una reacción química de un material silíceo con otro calcáreo, reforzado con fibras orgánicas y/o fibras sintéticas inorgánicas. Entendiendo como fibra, cualquiera de los siguientes elementos: dispersos al azar, hilos continuos o cintas y redes o nervaduras. (14) Indicadores de consumo energético y de emisión de CO 2 Consumo energía fósil unitaria (CEFU) [MJ/ton de producto]: El consumo de energía fósil unitaria está dado por la cantidad total de energía térmica obtenida a partir de combustibles fósiles, expresada en MJ por unidad de tonelada de producto elaborado. Este indicador refleja toda la energía disponible en el combustible, a la cual se le debe restar las perdidas en la eficiencia de la combustión para obtener el indicador ETU. Los efectos de dicho índice ocasionados al entorno, están relacionados con los anteriormente citados para el consumo de energía térmica, es decir, consumo de recursos naturales y los diferentes compuestos emitidos a la atmósfera. De acuerdo a la naturaleza del combustible seleccionado y de la tecnología de extracción, transporte y combustión propiamente dicha, dependen los efectos ambientales derivados. En la mayoría de procesos industriales se hace necesaria la utilización de energía térmica; dicha energía puede obtenerse a través de la combustión de diferentes materiales; dependiendo de cuales de ellos se utilicen, la energía puede ser de origen fósil (CEFU) o de biomasa. Energía eléctrica unitaria (EEU) [Kwh/ton de producto]: La Energía Eléctrica Unitaria se refiere a la energía necesaria para el funcionamiento de equipos en las diferentes actividades industriales y es medida con respecto a una tonelada de producto. Dicha energía en nuestro país, generalmente se obtiene por generación térmica o hidráulica. La energía eléctrica cumple un papel trascendental en el proceso manufacturero, ya que a través de ella es posible operar los sistemas de transporte de materiales, de agitación de reactores, de control de procesos, de limpieza en equipos y materiales. Además, el consumo de energía eléctrica se considera como uno de los parámetros más importantes en la evaluación de la eficiencia operativa de los procesos productivos y a nivel macroeconómico se utiliza como referencia para la medición del desarrollo industrial de un país. Energía eléctrica unitaria (EEUM) [MJ/ton de producto] Energía total consumida en proceso (ETOTAL) [MJ/Ton de producto (suma de EEUM+CEFU)] CO 2 unitario del proceso (CO 2 UP) [ton CO 2 /ton producto]: El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, no tóxico, más denso que el aire y que se origina en los procesos de combustión. Se halla presente en Norma Técnica Colombiana NTC 4694, Placas onduladas de fibrocemento para cubiertas y revestimientos, , numerales 1, 2.4 y 4.1. Grupo de cálculo UIS IDEAM. CENTRO DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA,