SEMINARIO INTERNACIONAL CONSTRUCCIÓN SEGURA Y SOSTENIBLE. Enfoque de ciclo de vida en la construcción

Transcripción

1 SEMINARIO INTERNACIONAL CONSTRUCCIÓN SEGURA Y SOSTENIBLE Enfoque de ciclo de vida en la construcción Ramzy Kahhat Departamento de Ingeniería Pontificia Universidad Católica del Perú

2 Aplicación de ACV en Infraestructura Civil Se presentarán tres estudios de caso: Evaluación ambiental durante el ciclo de vida de una vivienda unifamiliar en Lima Análisis de ciclo de vida comparativo de edificaciones multifamiliares en Lima Beneficios ambientales del control de pérdidas en un sistema convencional de tratamiento de agua potable CONSTRUCCIÓN SEGURA

3 Equipo de investigación Samy García-Torres Ana Lucía Cáceres Kathia Cáceres Ian Vázquez-Rowe Isabel Quispe Ramzy Kahhat

4 Evaluación ambiental durante el ciclo de vida de una vivienda unifamiliar en Lima Samy Garcia-Torres Ramzy Kahhat

5 El sector residencial tiene un consumo importante de energía y electricidad. Además, ha crecido considerablemente en los últimos años a consecuencia del desarrollo económico del país. Agropecuario y Agroindustrial 4% 44% 1% 0% 2% 28% 25% Minero Metalúrgico Industrial Transporte Pesquería Residencial, Comercial y Público 40% 3% 28% 25% Agropecuario, Agroindustria y Pesca No Energético Industria y Minería Residencial, Comercial y Público Transporte Estructura del consumo final de energía por sectores económicos (2012) Fuente: Adaptado del Ministerio de Energía y Minas 2014 Estructura del consumo final de electricidad por sectores económicos (2012) Fuente: Adaptado del Ministerio de Energía y Minas

6 Cómo podemos cuantificar (y minimizar) los impactos ambientales de este sector? ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA (ACV) Aplicación de la metodología ACV Definición de la Unidad Funcional Objetivo y alcances del estudio Realización del inventario Análisis y evaluación de los impactos ambientales

7 Objetivo y Metodología Objetivo: Identificar y evaluar el impacto al medio ambiente provocado por la construcción de una vivienda unifamiliar en la ciudad de Lima. Herramienta: Análisis de ciclo de vida (ACV). Resultados se obtendrán a partir de la aplicación del software Athena Impact Estimator for buildings (The ATHENA Institute, 2003). Indicadores ambientales cuantificación de energía primaria consumo de combustibles fósiles potencial de acidificación potencial de eutrofización potencial de calentamiento global efectos en la salud humana potencial de agotamiento de ozono potencial de formación de ozono fotoquímico (smog).

8 Caso de estudio: Vivienda unifamiliar Vida útil: 50 años Se buscó un prototipo de vivienda que cumpla con las características de una vivienda unifamiliar de nivel socioeconómico A en el diseño estructural Área construida de 478 m2.

9 Etapas del Ciclo de Vida Figura 4.1 Esquema sobre las etapas del ciclo de vida de una vivienda. Elaboración propia.

10 manufactura construccion mantenimiento energia operativa fin de vida manufactura construccion mantenimiento energia operativa fin de vida CONSTRUCCIÓN SEGURA Resultados Consumo de energía primaria y combustibles fósiles MJ 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000, ,000 0 Consumo total de energia primaria MJ MJ 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000, ,000 0 Consumo de combustibles fósiles (MJ) PRE-USO USO FIN DE VIDA PRE-USO USO FIN DE VIDA La etapa más significativa es la etapa de uso, en la cual se consume un 55% del total de energía pero

11 Resumen de Resultados ACV vivienda unifamiliar en Lima Etapa del Ciclo de Vida Rubro Pre-uso Uso Fin de vida Energía 42% 55% 3% Potencial de calentamiento global 58% 38% 3% Desechos o emisiones al suelo 95% 5% 0% Efectos a la salud humana 70% 30% 1% 11

12 Análisis de ciclo de vida comparativo de edificaciones multifamiliares en Lima Ana Lucía Cáceres Ramzy Kahhat

13 Objetivos del estudio Objetivo General: Cuantificar y evaluar los impactos ambientales en el ciclo de vida de edificaciones multifamiliares en la ciudad de Lima Objetivos específicos: Cuantificar el consumo de energía primaria de dos edificaciones Identificar las etapas de ciclo de vida de mayor relevancia Analizar, cuantificar y comparar un metro cuadrado de vivienda construida 13

14 Metodología Uso de software: SimaPro Uso de base de datos: EcoInvent v3.0 Trabajo con: procesos unitarios Fuente: Fuente: Software SimaPro Fuente: 14

15 Evaluación de impactos CED Energía primaria consumida TRACI 2.1 Agotamiento de ozono estratosférico Potencial de calentamiento global Formación de smog fotoquímico Acidificación Eutrofización Salud humana (sustancias cancerígenas, sustancias no cancerígenas & partículas volátiles) Ecotoxicidad Agotamiento de combustibles fósiles 15

16 Unidad funcional & ciclo de vida Un metro cuadrado (1 m 2 ) de vivienda en 50 años de vida útil de la edificación Etapa de Pre-Uso Suministro de materias primas, transporte y manufactura Transporte de materiales Construcción y acabados in situ Uso Consumo de energía operacional Consumo de agua operacional Materiales utilizados en el mantenimiento de las edificaciones Fin de Vida Transporte de residuos para disposición final 16

17 Modelo 1 Ubicación: Santiago de Surco Cantidad de pisos: 8 Cantidad de departamentos: 108 Área de vivienda: 9409 m 2 Consumo eléctrico mensual: 278 kwh Tipo Estructural: Ductilidad Limitada 17

18 Modelo 2 Ubicación: San Isidro Cantidad de pisos: 4 Cantidad de departamentos: 4 Área de vivienda: 1779 m 2 Consumo eléctrico mensual: 1050 kwh Tipo Estructural: Dual Aporticado 18

19 Consumo Primario de Energía (GJ/m2) CONSTRUCCIÓN SEGURA Resultados: CED por m Pre-Uso Uso Fin de Vida Modelo 1 Modelo 2 19

20 CED por m 2 Resultados Vivienda Unifamiliar Modelo 1 (8 Pisos) Modelo 2 (4 Pisos) 4 Pisos CA 11 Pisos CA Área de Viviendas (m 2 ) Consumo Energía Primaria (GJ/m 2 de vivienda)

21 Modelo 1: TRACI 2.1 Agotamiento de Combustibles fósiles (MJ excedentes) Ecotoxicidad (CTUe) Partículas volátiles (kg PM2.5 eq.) Sustancias no cancerígenas (CTUh) Sustancias cancerígenas (CTUh) Eutrofización (kg N eq.) Acidificación (kg SO2 eq.) Formación de smog (kg O3 eq.) Potencial de calentamiento global (kg CO2 eq.) Agotamiento de ozono (kg CFC-11 eq.) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Pre-Uso Uso Fin de Vida 21

22 Modelo 2: TRACI 2.1 Agotamiento de Combustibles fósiles (MJ excedentes) Ecotoxicidad (CTUe) Partículas volátiles (kg PM2.5 eq.) Sustancias no cancerígenas (CTUh) Sustancias cancerígenas (CTUh) Eutrofización (kg N eq.) Acidificación (kg SO2 eq.) Formación de smog (kg O3 eq.) Potencial de calentamiento global (kg CO2 eq.) Agotamiento de ozono (kg CFC-11 eq.) 0% 20% 40% 60% 80% 100% Pre-Uso Uso Fin de Vida 22

23 Análisis por vivienda Modelo 1 Departamento típico de 78 m 2 Consumo eléctrico mensual de 278 kwh 3 dormitorios Modelo 2 Departamento típico de 445 m 2 Consumo eléctrico mensual de 1050 kwh 3 dormitorios Fuente:

24 CED (GJ por departamento típico) Potencial de Calentamiento Global (ton de CO 2 eq. por departamento típico) CONSTRUCCIÓN SEGURA Análisis por vivienda 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1, ,770 5,439 1, Pre-uso Uso Fin de Vida Pre-Uso Uso Fin de Vida Modelo 1 Modelo 2 Modelo 1 Modelo 2 24

25 Beneficios Ambientales del Control de Pérdidas en un Sistema Convencional de Tratamiento de Agua Potable Kathia Cáceres Huisacayna Ramzy Kahhat Ian Vázquez-Rowe

26 Objetivos del estudio Objetivo General Identificar y cuantificar los impactos ambientales positivos y negativos del ahorro de agua para un sistema de tratamiento y distribución de agua, aplicando la metodología Análisis de Ciclo de Vida.

27 Planta de Tratamiento de Agua Potable Moquegua Esquema integral del sistema de agua potable Moquegua. Adaptado de EPS Moquegua - Reporte Interno

28 Delimitación del estudio

29 Etapas consideradas en la fase de operación

30 Metodología CONSTRUCCIÓN SEGURA Unidad Funcional: m³ de agua Componentes considerados y calidad de datos Consumo Energía Productos Químicos Infraestructura Otras áreas fuera del sistema Componente Fuente de Datos Calidad Sistema en General Datos EPS Alta Cloro gas PAC Cloruro Férrico Hipoclorito de Calcio Concreto Acero Concreto Acero Datos EPS Planos EPS Planos EPS Media Alta Media Alta Media Alta Comentario Datos exactos de la empresa Datos obtenidos de la base de datos de la empresa Metrados aproximados de planos de la empresa Metrados aproximados de planos de la empresa

31 Resultados: Caracterización porcentual de los procesos de Infraestructura y Operación para el año 2014

32 Caracterización porcentual por etapas de la potabilizadora para el año 2014

33 GRACIAS! Preguntas?