Conoce cómo evaluar la sustentabilidad de tu cimentación
By Ph.D. Carolina Hernández ValerioExisten varios criterios que se pueden utilizar para evaluar si una construcción es sustentable o no, en general, una construcción sustentable es aquella que se diseña y construye con el objetivo de minimizar su impacto ambiental y social, al tiempo que maximiza su eficiencia energética y su durabilidad. Pero, ¿Cómo se miden estos parámetros?, en este blog discutiremos la manera en que podemos evaluar la sustentabilidad de nuestros sistemas constructivos.
Introducción
De acuerdo con nuestro blog “¿Cómo hacer la construcción más sustentable?” una construcción sustentable tiene como base tres pilares fundamentales que tiene que tener: costo efectivo, ser amigable con el medio ambiente y ser socialmente aceptable (Figura 1), a pesar de que suena bastante sencillo el concepto, en realidad es muy difícil de cumplir los tres pilares de la construcción sustentable.
De acuerdo con la ISSMGE (2022), Para lograr sistemas constructivos geotécnicos sustentables es necesario implementar las siguientes acciones:
- Innovación en geotecnia, por ejemplo simplificar procesos constructivos, evitar el uso del agua o lodos de perforación durante la construcción, eliminar materiales intensivos de energía tales como el cemento y acero, y sustituirlo por sistemas constructivos con los cuales se pueda obtener el mismo impacto (pilas de concreto vs columnas de grava)
- Re-uso de materiales (economía circular), por ejemplo, utilización de residuos de la construcción, plásticos reciclados o anclajes helicoidales.
- Uso y re-uso de espacios subterráneos
- Uso de energías renovables
- Tener en cuenta indicadores de sustentabilidad
- Estudios de impacto socio-económico del lugar de construcción, algunos sistemas constructivos pueden ser sustentables en algunas regiones y producir impactos negativos en otras.
- Tener en cuenta los riesgos y mitigación del sistema constructivo
- Geo-ética y geo-diversidad
Indicadores de sustentabilidad
Los indicadores de sustentabilidad se utilizan para medir el impacto ambiental, social y económico de la construcción y operación de un edificio, y pueden ser útiles para evaluar el desempeño de una construcción en términos de sostenibilidad. Existen varios indicadores de sustentabilidad que se pueden utilizar para evaluar la sostenibilidad de una construcción, los cuales no están normados o referenciados, los más comunes son:
- Eficiencia energética: se refiere a la cantidad de energía necesaria para operar una construcción, y se puede medir en términos de kilovatios hora por metro cuadrado (kWh/m²). Los edificios más eficientes energéticamente suelen tener una calificación más alta en certificaciones como LEED o BREEAM.
- Huella de carbono: se refiere a la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la construcción y operación de un edificio. La huella de carbono se puede medir en términos de toneladas de CO2 equivalente (tCO2e) y puede ser reducida mediante la implementación de prácticas de eficiencia energética y el uso de fuentes de energía renovable.
- Uso de materiales sostenibles: se refiere a la cantidad de materiales de construcción que se han obtenido de fuentes renovables y sostenibles, y que tienen un bajo impacto ambiental. También se puede medir la cantidad de residuos generados durante la construcción y la cantidad de materiales que se han reciclado o reutilizado.
- Calidad del aire interior: se refiere a la calidad del aire dentro de un edificio, incluyendo la presencia de contaminantes como el dióxido de carbono (CO2) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). Un edificio con una buena calidad del aire interior puede mejorar la salud y el bienestar de sus ocupantes.
- Uso de agua: se refiere a la cantidad de agua que se utiliza en la construcción y operación de un edificio, y se puede medir en términos de litros por metro cuadrado (L/m²). La reducción del consumo de agua puede lograrse mediante el uso de dispositivos de bajo flujo en grifos y sanitarios, y la captación de agua de lluvia para su uso en riego y otros fines no potables.
- Impacto social: se refiere al impacto que tiene la construcción en la comunidad local, incluyendo la creación de empleos locales y la inclusión de las necesidades de la comunidad en el diseño del edificio.
Otros indicadores que se pueden tomar en cuenta de acuerdo con Bathrinath et al. (2022) son: conciencia de la sostenibilidad social, vitalidad de una comunidad durante el proyecto de construcción, involucrar a la comunidad en todo el ciclo de vida del proyecto, analizar los documentos de acuerdo con el protocolo, comportamiento ético, sociedad, responsabilidad sobre el cliente y el producto, sistema de evaluación integral de la eficiencia ambiental de los edificios, medio ambiente, sociedad, agua, ecosistema, materiales y recursos, retorno de la inversión, agilidad empresarial, potencial competitivo, continuidad del negocio, motivación e incentivos, reducción de riesgos.
¿Cómo evaluar la sostenibilidad de mi cimentación?
Como vimos anteriormente, la evaluación del grado de sostenibilidad de un sistema constructivo no se realiza en términos específicos debido a la gran cantidad de indicadores de sostenibilidad que podemos involucrar, además no existen cantidades medias para definir si un sistema constructivo está siendo sostenible, por ejemplo, no podemos definir una cantidad exacta de emisión de CO2 que sea sustentable. Además, pocas empresas realizan realmente un estudio de sostenibilidad para definir el proceso constructivo más eficiente y amigable con el medio ambiente.
Por lo tanto, una manera de saber si nuestro sistema constructivo es sustentable es realizar una comparación con los sistemas de construcción convencionales o alternativos de una obra en especifica tomando en cuenta los tres pilares de la sustentabilidad de los que hablábamos al inicio del blog: costo efectivo, amigable con el medio ambiente y socialmente aceptable.
Por ejemplo, en la Figura 2 se presenta un análisis de sustentabilidad realizado por Rahman et al. (2020), el cual, realizó una evaluación cuantitativa de la sostenibilidad para un escenario de construcción de ingeniería hipotético simplificado de adoquines para pavimentos construidos con materiales y métodos convencionales y con materiales reciclados de la construcción estabilizados con precipitación de calcita inducida por microbios (MICP por sus siglas en inglés), el cual es un método de innovación para la producción de materiales de la construcción de pavimentos.
Como se puede ver en la Figura 3, el tratamiento MICP de los adoquines produce beneficios económicos y ambientales potencialmente significativos en comparación con el uso de adoquines de concreto convencionales. Los costos económicos y ambientales totales (en forma de CO2 y suponiendo que los precios unitarios estimados sean representativos) usando ambas categorías de adoquines se proporcionan en la Figura 2, que muestra que el tratamiento MICP contribuye a un beneficio ambiental del 19% (alrededor de 47.000 kg de CO2) y un 25% de beneficio económico. Como ambos procesos aseguran la calidad del sistema, se neutraliza el factor de riesgo.
En otro ejemplo, se compararon las producciones de carbono de una cimentación profunda de pilotes de concreto tradicional y una cimentación con pilotes helicoidales (Figura 4), una solución de cimentación de concreto produciría un 351 % más de emisiones de CO2 en comparación con los pilotes helicoidales. Pero las emisiones de CO2 no son la única consideración cuando se trata de evaluar la sustentabilidad de la construcción, debemos además incorporar el impacto económico y social.
Conclusiones
A medida que la adopción de prácticas sostenibles se ha vuelto obligatoria, la industria de la construcción también está mostrando más interés en avanzar hacia ellas. Sin embargo, las industrias de la construcción se enfrentan a muchos desafíos para lograr una práctica industrial sostenible.
Por lo tanto, es extremadamente importante promover metodologías de construcción nuevas y más sostenibles en la industria de la construcción. Sin embargo, para lograrlo, primero es necesario comprender el concepto de sostenibilidad y construcción sostenible. El concepto de sustentabilidad ha sido discutido por varios autores en décadas anteriores, teniendo inclusive más de 200 definiciones (Parkin, 2000). En este sentido, las construcciones con bajo impacto ambiental y mayor eficiencia en el uso de los recursos son consideradas sustentables por algunos autores, mientras que otros se enfocan en los costos de construcción y las emisiones de dióxido de carbono (CO2) o incluso incorporan los aspectos socioeconómicos y políticos con el impacto ambiental y económico de las construcciones.
Sin embargo, quizás la definición más aceptada de desarrollo sostenible, y la que se seguirá en esta investigación, se deriva del Informe Brundtland de 1987 como el 'desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades'. Actualmente, el concepto de sostenibilidad se basa en un enfoque de triple resultado (ambiental, económico y social) respaldado por la comunidad internacional.
Referencias
Bathrinath, S., Mohan, S., Koppiahraj, K., Bhalaji, R. K. A., & Santhi, B. (2022). Analysis of factors affecting sustainable performance in construction sites using fuzzy AHP-WASPAS methods. Materials Today: Proceedings, 62, 3118-3121. ISSMGE (2023) Interactive Technical Talk Episode 5: Sustainability in Geotechnical Engineering (TC307) https://www.issmge.org/news/issmge-interactive-technical-talk-episode-5-sustainability-in-geotechnical-engineering-tc307 [fecha de consulta: 19/04/2023] Parkin, S. (2000). Sustainable development: the concept and the practical challenge. In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Civil Engineering (Vol. 138, No. 6, pp. 3-8). Thomas Telford Ltd. Rahman, M. M., Hora, R. N., Ahenkorah, I., Beecham, S., Karim, M. R., & Iqbal, A. (2020). State-of-the-art review of microbial-induced calcite precipitation and its sustainability in engineering applications. Sustainability, 12(15), 6281. WCED, S. W. S. (1987). World commission on environment and development. Our common future, 17(1), 1-91.