Impacto ambiental de los residuos de construcción. Cuantificación y minimización

Transcripción

1 Impacto ambiental de los residuos de construcción. Cuantificación y minimización Dra. Dña. Carmen Llatas Oliver Dpto. Construcciones Arquitectónicas I Universidad de Sevilla (cllatas@arquitectura.us.es) 1. Introducción. El número de agentes contaminantes que inciden y degradan el Medio Ambiente se multiplica día tras día. Una gran mayoría de estos tienen un origen en común: son residuos generados por el hombre en su actividad cotidiana. El sector de la construcción, uno de los principales sectores de la economía, interpreta también su papel protagonista a la hora de generar residuos, ya que si bien en su mayoría son inertes, el problema que originan es el gran volumen que se genera, volumen que supera incluso a los de los desechos domésticos. Este volumen generado tiene consecuencias gravísimas para el Medio Ambiente, por un lado el impacto ambiental que sobre él provoca la ocupación de grandes espacios de vertedero y la degradación del paisaje cuando se vierte de manera incontrolada y por otro lado el deterioro del Medio Ambiente que supone el consumo energético innecesario empleado en los ciclos de vida de los residuos, todo ello en detrimento de un desarrollo sostenible. Esta agresión ha propiciado una importante demanda social, en la que desde nuestra responsabilidad como técnicos, debemos establecer procedimientos y medidas que permitan enmarcar el proceso constructivo como un ciclo económico ecológico, en cuanto respetuoso y compatible con el medio ambiente y que siguiendo las directrices de la Unión Europea (1) y posteriormente recogidas por nuestra legislación (2), se encuadrarían dentro de los principios rectores de la estrategia comunitaria de gestión de residuos de 1989: la prevención, la valorización y la eliminación final. Dentro de esta política de gestión de residuos, se establece incluso un orden de prioridades en el que las medidas de prevención priman sobre el resto, considerándose además que el ámbito de la vivienda es el que más se presta a la consecución de estos objetivos (3), dado que en este la producción de residuos es desproporcionadamente alta y por tanto minimizando las cantidades de residuos se consigue la protección del medio ambiente y la preservación de la naturaleza, en aras de un desarrollo sostenible. 2. La cuantificación y minimización de los residuos de construcción a partir del proyecto.

2 Desde nuestra responsabilidad como técnicos, las medidas a plantear DEBEN contemplar actuaciones en las tres fases en las que podemos organizar la VIDA de una construcción y que por ello serán origen de residuos. El Proyecto: Donde especificamos las dimensiones, materiales y procedimientos que se consideran necesarios para ejecutar la construcción. La Ejecución: Mediante la que aportamos materiales y realizamos operaciones que permiten materializar el proyecto para el uso previsto. La Demolición: Con la que desmontamos o derribamos los elementos de la construcción cuando ésta queda obsoleta. Es en el proyecto de construcción donde el técnico sitúa, describe y especifica los distintos elementos que configurarán el edificio, por lo que, como consecuencia de estas decisiones, la ejecución de la obra estará irremediablemente condicionada a la producción de residuos, en cantidad y calidad en función de la profesionalidad del operario, con independencia de que los materiales y componentes utilizados sean naturales, reutilizados o reciclados. El concepto de minimización implica una reducción máxima de la generación de residuos en el interior de los procesos productivos y abarca tanto la reducción en origen como la reutilización y reciclado. La reducción en origen significa la sustitución de una actividad por otra que reduce o elimina la generación de residuos en la fuente. En este sentido son las decisiones y actuaciones del Proyecto (en el que se especifican los materiales y los procedimientos) las que condicionan la cantidad y cualidad de los residuos generados durante su Ejecución. Esta reducción en origen formaría parte de la protección del medio ambiente como exigencia nueva que se inserte en un cuadro de exigencias muy complejo, quizás saturado ya de condiciones de toda índole, siendo el Proyecto de arquitectura la resolución de una serie de pactos entre este conjunto de exigencias. 3. El procedimiento de cuantificación. Si la reducción en origen consiste en el empleo de procedimientos alternativos que generen menos residuos, decisión que se toma a la hora de desarrollar el Proyecto, el primer paso sería poder determinar los residuos que generan cada procedimiento constructivo, para así elegir el más "limpio" de todos, siempre y cuando las exigencias de proyecto lo permita. Para cuantificar los residuos generados por cada sistema constructivo y poder "compararlos", se parte del procedimiento de cuantificación desarrollado en un Nuevo Modelo de Presupuestación (4). Este consiste básicamente en la transformación de las cantidades de los conceptos considerados en las mediciones del proyecto para obtener las nuevas cantidades de los

3 nuevos conceptos (residuos) y así ubicarlas en un nuevo y específico capítulo de residuos. Para determinar la cantidad de residuo a transportar, se aplican una serie de coeficientes a la cantidad de concepto que se obtiene a partir del listado de necesidades del proyecto y que indican las transformaciones sufridas durante la vida del residuo. Sirva de ejemplo las consideradas en los residuos de bovedillas: Los coeficientes empleados constan de cuatro decimales y se definen a continuación: CR= Coeficiente de restos. Se emplea cuando el origen del residuo es por pérdidas (rotura, derrames, cortes, deterioros...) Transforma la cantidad de necesidades, en la unidad de proyecto, en cantidad de pérdidas a retirar también en la unidad de proyecto. Por ejemplo, en el caso del hormigón en masa ejecutado in situ, que sufre un 10% de pérdidas, CR: 0,1000. CT= Coeficiente de esponjamiento. Se emplea cuando la unidad de medida del residuo es en volumen y por tanto se considera el esponjamiento sufrido. Transforma la cantidad de necesidades (medidas en volumen) en volumen esponjado. Por ejemplo, en el caso del hormigón en masa ejecutado in situ, que sufre un un esponjamiento de un 10%, CT: 1,1000. CC= Coeficiente de conversión. Se emplea cuando la unidad de medida del concepto es distinta a la unidad de medida del residuo. Transforma por tanto la cantidad de necesidades en la unidad de medida de proyecto, a la unidad de medida del residuo.

4 En la siguiente tabla se expresan algunos ejemplos: Unidad de medida Unidad de medida CC en proyecto del residuo m3 t Densidad t/m3 m2 m3 Espesor en m u m3 Volumen en m3 kg t 0,0010 CE= Coeficiente de envase Se emplea cuando la unidad de obra se suministra envasada Transforma la cantidad de necesidades expresadas en la unidad de proyecto, en cantidad de envases expresadas en su unidad de medida. Por ejemplo, en el caso del cemento suministrado en sacos, CE= 4,0000, que significa que por cada tonelada de cemento, se generan 4 kilogramos de papel y cartón. Como dependen tanto del origen del residuo generado (pérdidas, envases,etc...) como de la unidad en que se expresa la cantidad de necesidades (cantidad que se suele ubicar en la columna X del cuadro de mediciones), se han de calcular para cada tipo de residuo generado y establecer para cada caso sus correspondientes hipótesis de cálculo. Sirva de ejemplo el caso de los residuos de acero: RESIDUOS DE ACERO 17AHA00001T. Retirada de residuos de acero, distancia máxima (5 o 10 km.), carga mecánica. Medido el peso en báscula. 1. Existe un apartado específico: 17 AHA. Aceros. En el CER (Catálogo Europeo de Residuos) se contempla como el " Hierro y acero" dentro de los subcapítulo de los Metales. 2. La unidad de medida es: La Tonelada (T.) Se mide en peso (5), pues es la medida que se emplea en su compra-venta como material reciclado. 3. El origen del residuo es de dos tipos: 3.1. PÉRDIDAS por despuntes de Armaduras. Del listado de necesidades del Capítulo CA Aceros, se consideran todos los básicos a excepción del CA m2 Estructura de marquesina, que está fabricada en Taller, por ello genera el residuo en la fábrica y no en la obra.

5 Los coeficientes empleados son: X= Cantidad de armadura en kg Y= CR= 0,0100 (De las tablas (6) se obtiene un 1% de pérdidas) Z= CC= 0,0010 (De kg. a t.) 3.2. ENVASES de Latas de acero de líquidos (pinturas, disolventes, barnices, plastificantes, desencofrantes, esmaltes, masillas...) Para calcular el Coeficiente de envase se ha considerado una lata prototipo cuyas características son: Hipótesis de Lata de acero prototipo Diámetro: 20 cm. Altura: 30 cm. Espesor: 0,20 mm. Capacidad aproximada: 10 litros Densidad: kg/m3 Peso aproximado: 0,4212 kg CE= 0,50 kg/10l= 0,0500 kg/l Los coeficientes empleados cuando el líquido se mide en litros son: X= Cantidad de líquido en litro (l) Y= CE= 0,0500 kg. acero/l. líquido Z= CC= 0,0010 (De kg a t.) Los coeficientes empleados cuando el líquido se mide en kilos son: X= Cantidad de líquido en kilos (kg) Y= CE= 0,0500 kg. acero/l. líquido Z= CC= 0,6670 l.pintura/kg x 0,0010 (De kg a t.)= 0,0007 Densidad estimada del líquido: kg/m3, por tanto un kilo de pintura ocupa 0,6670 litros. 4. El Modelo de Evaluación. El Modelo de Evaluación es el que permite considerar en el Proyecto otros procedimientos constructivos alternativos que generen menos residuos.

6 La comparación entre distintos procedimientos solo tiene sentido si cumplen las mismas exigencias constructivas y estructurales de Proyecto, de tal forma que el Proyecto inicial no debe variar con respecto el Proyecto final, manteniendo por tanto el mismo cuadro de exigencias. Para relacionar unos con otros se les aplica el procedimiento de cuantificación desarrollado en el apartado anterior (7). Del análisis del origen del residuo, de la clasificación, de la estimación de los costes derivados de su producción y de las cantidades producidas se obtienen aquellos que son más limpios. El Modelo se refleja en el siguiente cuadro: 5. La aplicación del Modelo. Se ha aplicado a un edificio de viviendas considerado Modelo constructivo convencional por ser representativo de los construidos en nuestro entorno natural, construido con. Se trata de un bloque de viviendas de cuatro plantas ubicada en un solar de 1000 m2, cuya tipología es la de manzana cerrada con patio interior, y cuya superficie construida es de 3156,08 m2.

7 Si en este bloque de viviendas una gestión de residuos adecuada en obra permitiera clasificar todos sus residuos (por materiales) como se indica en la figura superior; aplicando el procedimiento de cuantificación ya indicado y en base a los sistemas constructivos considerados en el Proyecto de ejecución (cimentación por pozos, estructura de hormigón, cerramientos de fábrica de bloques y fábrica de ladrillo...) se obtendría las siguientes cantidades de residuos, para la globalidad del Proyecto. % CANTIDAD ESTIMADA m3 TIERRAS 82,76% 1273,4100 HORMIGÓN 4,64% 68,0570 CERÁMICOS 4,14% 60,4009 BOVEDILLAS 1,96% 27,9722 MORTERO 1,83% 26,8895 CERAMICOS-MORT.CEM 1,20% 18,5000 YESO 0,62% 9,1905 MADERA 0,58% 8,9096 BLOQUES DE MORTERO 0,55% 8,1809 ÁRIDOS 0,48% 7,3432 TERRAZO 0,24% 3,6356 ENVASES DE PAPEL 0,19% 3,0390 ENVASES DE PLÁSTICO 0,19% 2,9725 ENVASES DE POL.EXPAND. 0,18% 2,8700 ENVASES DE MADERA 0,09% 1,3932 FIBRA DE VIDRIO 0,06% 0,9537 VIGUETAS 0,05% 0,8039 CALES 0,05% 0,7476 MARMOL 0,3204 ESCAYOLA 0,2381 ASFÁLTICOS 0,2086 ALBERO 0,2020 POLIEST.EXPAND. 0,1729 CEMENTO 0,1586 ACERO 0,19% 0,1265 PLÁSTICOS 0,0960 PINTURA 0,0921 ENVASES DE ACERO 0,0865 VIDRIO 0,0561 DISOLVENTE 0,0168 PVC 0,0060 COBRE 0,0042 FIBROCEMENTO 0,0035

8 PASTA ADHESIVA 0,0020 PLASTIFICANTE 0,0009 OTROS... 0,0008 TOTAL 100% 1538,6329 Lo que supondrían unos 0,48 m3 residuos/m2 superficie construida. Aplicando el procedimiento de cuantificación a cada sistema constructivo se obtiene la cuota de participación de cada uno de ellos, siendo para este Proyecto la indicada en la siguiente Tabla: CAPÍTULO RESIDUOS EN M3 % MOVIMIENTO DE TIERRAS 1230,62 79,95% CIMENTACIÓN 53,61 3,48% SANEAMIENTO 33,14 2,15% ESTRUCTURA 65,10 4,23% ALBAÑILERÍA 57,32 3,72% CUBIERTAS 30,94 2,01% INSTALACIONES 21,78 1,41% AISLAMIENTOS 1,24 0,08% REVESTIMIENTOS 32,66 2,12% CARPINTERÍA 0,27 0,02% VIDRIOS 0,18 0,01% PINTURAS 0,15 0,01% URBANIZACIONES 12,14 0,79% OTROS 0,034 0,02% TOTAL 1538, ,00% De los procedimientos alternativos desarrollados en esta investigación, se expone el estudiado para la cimentación. La cimentación se efectuó por zapatas de hormigón armada apoyadas en pozos de hormigón en masa, y se profundizó hasta cuatro metros. Tan solo esta decisión conllevó la retirada de unos 797,63 m3 de Residuos (de estos 753,25 m3 son tierras), es decir más del 50% de todos los residuos que se generan a lo largo de toda la obra. Si en este mismo Proyecto y siempre cuando las condiciones del mismo lo hubieran permitido, se hubiese efectuado una cimentación por losa entonces se estima una retirada de unos 594,31 m3 de residuos, es decir un 25% menos que en el caso anterior. Pero si se hubiese podido efectuar una cimentación mediante pilotes prefabricados, el volumen de residuos hubiera descendido a 189,90 m3 (ya que tan solo las tierras que se derivan de la excavación de encepados y riostras tienen un volumen estimado de unos 183,60m3). En el siguiente cuadro se reflejan los resultados de esta investigación:

9 Tipo de cimentación Residuos Tierras Total POZOS H.A. 44,38 753,25 797,63 LOSA 18,31 576,00 594,31 PILOTE PREFABR. 6,15 183,65 189,80 Es decir: Residuos (pozos hormigón armado) =SA Residuos (losa cimentación) ~ 0,75 SA Residuos (pilote prefabricados) ~ 0,25 SA Si se mantiene el resto de Sistemas constructivos considerados en el Proyecto inicial, solo esta decisión afecta al conjunto de residuos de este modo: Residuos Proyecto inicial (pozos h.a.) = RA Residuos " " " " (losa cimen.) ~ 0,85 RA (8) Residuos " " " " (pilote prefab.) ~ 0,60 RA 6. Referencias Bibliográficas. LLATAS OLIVER, C. "Residuos generados en la construcción de viviendas. Propuestas y evaluación de procedimientos y prescripciones para su minimización". Tesis Doctoral, Universidad de Sevilla. Sevilla HUETE R.; LLATAS C.; y otros. "Gestión del Medioambiente urbano. Residuos que se generan en la actividad de la construcción. Cuantificación y minimización". Congr. Latino-americano. Tecnología y gestión en la producción de edificios: soluciones para el tercer milenio. Ed. Escuela Politécnica de Sao Paolo. Sao Paolo pp: RAMÍREZ DE ARELLANO, A.; LLATAS OLIVER, C.; y otros. "Retirada selectiva de residuos: Modelo de Presupuestación." Ed. Fundación Cultural del Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Sevilla. Sevilla, NOTAS.- (1) La Directiva 75/442/CEE constituye el marco legislativo de la política comunitaria en materia de gestión de residuos. Esta Directiva, en vigor desde 1977, fue modificada en 1991 para adaptarla a las nuevas circunstancias y para incorporar estos principios rectores de la estrategia comunitaria. (2) La Ley Española 10/98 incluyó este orden de prioridades

10 (3) Apartado 1.5 del Dictamen sobre "El Desarrollo sostenible en materia de construcción y vivienda en Europa", del Comité Económico y Social de las Comunidades Europeas (CES), Bruselas ½ de Octubre de (4) Ramírez de Arellano, A.; Llatas Oliver, C. y otros. "Retirada selectiva de residuos. Modelo de Presupuestación". Fundación Cultural del Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Sevilla. Sevilla, (5) En Sevilla su valor como material reciclado actualmente es de unas 6 pts/kg. (6) Datos estadísticos de la Fundación del Banco de Precios de Andalucía. (7) De aquí se deriva la veracidad del método, pues si para calcular los coeficientes se han utilizado las mismas hipótesis de cálculo, los residuos generados como valores absolutos son datos aproximados, sin embargo la relación entre ellos si es un valor estimativo para determinar el más limpio de todos. (8) No obstante si con la losa de cimentación se resuelve el forjado de la planta baja, los residuos descenderían a 0,58RA.