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99!!Revista nodo Nº 11, Vol. 6, Año 6: 99-116 Julio-Diciembre 2011Rocha Tamayo, E.

Construcciones sostenibles:materiales, certificaciones y LCA 1

Eduardo Rocha-Tamayo 2

Facultad de Arquitectura y ArtesUniversidad Piloto de Colombia, Bogotá.

Fotografías del autor

Fecha de recepción: 01/07/2011. Fecha de aceptación: 15/11/2011.

1Evaluación del ciclo de vida, LCA (Life Cycle Assessment).

2 Arquitecto Universidad de Los [email protected]

Resumen

Las condiciones medioambientales actuales exigenla revisión del ejercicio profesional en el campo dela arquitectura, el urbanismo y la construcción. Enel artículo se presentan: los sistemas de certifica-ción de construcciones sostenibles desarrolladosen diversas regiones del mundo, herramientas queayudan a los profesionales mencionados a acome-ter la tarea de producir construcciones “verdes”;

las características que deben tener los materialesde construcción para considerarlos sostenibles,y los sistemas para evaluar el ciclo de vida de lasedificaciones LCA ( Life Cycle Assessment ), herra-mienta para la medición del impacto ambiental delas edificaciones y su verificación en términos desostenibilidad.

Palabras clave

Edificios verdes, impacto ambiental, materialessostenibles.

Sustainable constructions: buildingmaterials, certifications and LCA

Abstract

Current environmental conditions demand revaluating th professional practice of architecture, urbanism and buildiconstruction. To serve that purpose, the article presents vrious certifications granted throughout the world to help t

professionals above mentioned to put up “green” structurother specifications for building materials to be conside“sustainable”; and Life Cycle Assessment (LCA) techniquesto analyze constructions’ cradle-to-grave behavior, for mearing building’s environmental impact as well as corroboratiits sustainability.

Keywords

Green buildings, environmental impact, sustainable buildinmaterials.


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Introducción

Los arquitectos, urbanistas y constructores, actualmente tienen laobligación ética de generar proyectos sostenibles. Urbanismo soste-nible, arquitectura sostenible y construcción sostenible son términoshasta cierto punto redundantes, pues la sostenibilidad debería ser unacaracterística intrínseca del urbanismo y la arquitectura. Si así fuera,las certificaciones de construcción sostenible no serían necesarias.Sin embargo, los sistemas de certificación constituyen una guía de

apoyo para que se logren proyectos sostenibles, y la certificación deedificaciones, cada vez más frecuente, lo comprueba. Es necesario quetodos los involucrados en los desarrollos de proyectos inmobiliarios,como inversionistas, promotores, diseñadores y usuarios finales seanconscientes de la importancia que representa para la preservación delplaneta la reducción del impacto ambiental causado por la construccióny operación de edificaciones.

Arriba. Edificio Novartis


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La industria de la construcción y la operación de edificios le apor-tan al ambiente cerca del 40% de las emisiones de gases de efectoinvernadero (UNEP, 2007). La extracción de materias primas y losprocesos industriales para la fabricación de materiales de construccióncausan daños a ecosistemas como la deforestación, la contaminación

del aire con gases y partículas (polvo y ceniza), y la contaminación decuerpos de agua (extracción de gravilla de los ríos para el concreto,canteras en cerros con vegetación nativa, contaminación del aire conlos gases que emanan de los hornos de producción de coque para elacero, entre otros). La operación de edificios consume cerca del 70%de la energía eléctrica (UNEP, 2008), además de grandes cantidadesde agua para la eliminación de desechos, y genera enormes cantidadesde basura. Los edificios, al terminar su vida útil, son frecuentementedemolidos y la mayoría de sus componentes van a los rellenos sanita-rios —incluso en Colombia y otros países con economías emergentesen los que frecuentemente se reutilizan materiales de demolición tales

como puertas, ventanas, estructuras metálicas y tejas entre otros—,que con el aumento progresivo de la producción de desechos requie-ren de mayores extensiones de terrenos, con los consecuentes dañosa ecosistemas.

Son muchos los elementos y factores que se deben analizar y evaluarpara determinar si una construcción es “sostenible” o ambientalmenteresponsable. De acuerdo con Norman Foster:

“Aún no tenemos una comprensión completa del impacto de los temasambientales en la arquitectura en un sentido global, y espero que nuestro

trabajo pueda aportar algunas referencias útiles para las generaciones fu-turas. Las cuestiones ambientales afectan la arquitectura a todo nivel, perolos arquitectos no pueden resolver todos los problemas ambientales delmundo; esto requiere de liderazgo político. Sin embargo, podemos diseñaredificios para que funcionen con niveles de consumo de energía muy infe-riores a los actuales, podemos influir en los patrones del transporte a travésdel planeamiento urbano y podemos actuar como defensores apasionadosdel diseño sustentable” (Libedinsky, 2011: 22).

La construcción de edificios “verdes” implica que el desempeño dedichos edificios sea eficiente en términos de consumo de energía yagua, que se proteja el medio ambiente en que están siendo construidos,se minimice el desperdicio de materiales durante la construcción, seaproveche la infraestructura de ciudad existente, y se minimice el uso detransporte privado, entre otras estrategias. Como parte complementariadel diseño y la construcción de edificios sostenibles, es necesario consi-derar el impacto ambiental causado por la extracción y los procesos deproducción de los materiales que se utilizan en la construcción.


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En la creación de espacios confortables dentro delos edificios, que es uno de los objetivos principalesde la arquitectura —obvio pero no sobra recordar-lo, con frecuencia se construyen edificaciones conserias deficiencias de funcionamiento y comodidad

para los usuarios en aras de beneficios económicosy estéticas de moda—, el papel de la envolvente ar-quitectónica es fundamental. De acuerdo al diseñoy los materiales que se utilicen en la construcción delas cubiertas y fachadas se puede lograr una mayoreficiencia energética, que representa uno de lospilares de las construcciones sostenibles, evitandoo minimizando la utilización de sistemas electro-mecánicos de climatización de edificios. Así mismo,la envolvente de los edificios es la responsable deuna buena iluminación natural, que no debe ser

excesiva ni deficiente.

Durante el proceso de diseño de edificaciones, unade las decisiones que debe tomar el arquitecto y suequipo de diseño es la definición de los materialescon los que se va a construir el edificio. Esta selec-ción de materiales está determinada por factores deestética, costos, avances en tecnologías y caracte-rísticas estructurales, entre otros, pero casi nunca,hasta ahora, se han considerado como aspectosdeterminantes las características de sostenibilidadque puedan tener los materiales. Cabe resaltar quelos materiales pueden causar un mayor o menor im-pacto ambiental dependiendo de la forma en que seutilizan, partiendo de decisiones que se toman desdeel inicio mismo del diseño arquitectónico, como lossistemas constructivos a utilizar y el manejo de losmismos en la construcción.

Incluir en la práctica del diseño estrategias comoel “diseño para el desmantelamiento” — Design for

disassembly — (Pressman, 2007: 844), o los sistemaspasivos de control de temperatura interior para elconfort de los usuarios, entre otras, conduce a reducirel impacto ambiental generado durante la utilizacióny operación de los edificios, así como al terminar la

vida útil del edificio, durante su demolición.

Los materiales que pueden ser reciclados fácilmente,“convirtiéndose” en materia prima para la fabrica-ción de nuevos productos para la construcción oel consumo en general, reducen la extracción derecursos no renovables.

Por último se debe evitar el uso de materiales oproductos que, por su forma de fabricación, con-tengan y emitan partículas, componentes volátilesorgánicos u otros gases nocivos para la salud des-pués de ser instalados, principalmente en espaciosinteriores, para evitar el deterioro de la calidad deaire interior y minimizar el riesgo de enfermedadesen los usuarios de los edificios.

Certificación deconstrucciones sostenibles

Al surgir la necesidad de calificar los edificios entérminos de sostenibilidad, aparecen los sistemasde certificación de edificios en diversas partes delmundo. La mayoría califican el desempeño de lossistemas del edificio en términos de eficienciaenergética, uso de agua, localización, materialesutilizados y la calidad del aire interior.

Existen cinco sistemas de certificación reconocidospor el Consejo Mundial de Construcciones Soste-nibles (WGBC) que son los siguientes:

BREEAM – Building Research Establishment’s Environ- mental Assessment Method (Reino Unido).

CASBEE – Comprehensive assessment system for buildinenvironmental efficiency (Japón).

DNGB – Deutsche Gessellschaft fur Nachhaltiges Bauen (Alemania).

GREEN STAR – Consejos Australiano, Neozelan-dés y Surafricano de Construcciones Sostenibles.

LEED – Concejo de Construcción Sostenible de


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los Estados Unidos, creador de LEED. El consejode Construcción Sostenible de Canadá, al igualque el de la India, han desarrollado sus propias

versiones de LEED con el aval del USGBG (UnitedStates Green Building Council ). En Colombia y otros

países del mundo se han certificado construccionesutilizando el sistema LEED de los Estados Unidos,ya que estos países no han desarrollado sus propiossistemas de certificación.

En el mundo únicamente hay 20 países —incluidoslos mencionados anteriormente— que han desa-rrollado sus sistemas de certificación, y once másque tienen establecidos Consejos de ConstrucciónSostenible aceptados y avalados por el Consejo Mun-dial de Construcciones Sostenibles (WGBC), como

Brasil, México y Colombia, entre otros, pero que nocuentan con sistemas de certificación creados porellos mismos ( World Green Building Council , 2010).

LEED ( Leadership in Energy and Environmental Design ) esen Colombia el único sistema de certificación utilizadohasta el momento, con dos construcciones certificadasy treinta y seis registradas y en proceso de certificación(Tablas 1 y 2). Adicionalmente, se está desarrollandoel Sello Ambiental Colombiano de ICONTEC y re-

visando el Código de Construcción de Bogotá D. C.para incluir normativas de construcción sostenible.

LEED, por ser el sistema de certificación mas difun-dido en Colombia, se utiliza como ejemplo de losaspectos que se deben tener en cuenta para la certi-ficación de edificios. Creado en los Estados Unidosse apoya en normas y estándares de institucionescomo la American Society of Heating, Refrigerating and

Air-Conditioning Engineers ASHRAE, la United States Environment Protection Agency,U. S. EPA, Illuminating

Tabla 1.

Proyectos en Colombia con certificación LEED

Fuente: U.S. Green Building Council. LEED Projects & Case Studies Directoryhttp://www.usgbc.org/LEED/Project/RegisteredProjectList.aspx

NOMBRE DEL PROYECTOFalabella Centro Mayor

Novartis New Building

CIUDADBogotáBogotá

SISTEMA LEEDLEED Retail (CI) 1.0 Pilots Only

LEED NC 2.2

Engineering Society of North America IESNA, el ANSI,y la ISO entre otras para establecer los parámetros,en algunos casos con mayor exigencia que las nor-mas, que se deben cumplir para lograr un edificio“verde”.

LEED incluye, en el capítulo de Materiales yRecursos algunas de las características analizadasmás adelante pero no todas (materiales locales,renovables, reciclables, reutilizables y efecto islade calor; los demás no se tienen en cuenta para lacertificación LEED, pero apoyado en los estánda-res ASHRAE se deben tener en cuenta factorescomo aislamiento térmico), que deben tener losmateriales para obtener puntos en el proceso decertificación, pero el USGBC ni ningún otro conse-

jo de construcción sostenible hace directamente lasmediciones, pruebas de laboratorio y evaluacionessobre los materiales. Las mediciones, evaluacionesy certificaciones de los materiales, insumos y pro-ductos utilizados en construcción son hechas porinstituciones como el Forest Stewardship Council FSC,que vigila la cadena de producción desde los bos-ques hasta el producto de madera terminado y tienerepresentación en más de 50 países; el Green Sealque establece estándares relacionados con la vidaútil de productos, servicios y compañías; el EnergyStar que certifica el nivel de consumo de energíade equipos eléctricos y elGreenSpec que evalúa pro-ductos y materiales para la construcción. Ademásestán ISO International Standards Organisation , ANSI

American National Standards Instritute , ASTM Ame- rican Society for Testing and Materials y NIST NationalInstitute of Standards and Technology , entre otras, quetambién hacen mediciones y evaluaciones a pro-cesos industriales, materiales y productos para laconstrucción (como pinturas, alfombras, ventanas

terminadas, etc.).


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Tabla 2.

Proyectos en Colombia registrados para certificación LEED

Fuente: U.S. Green Building Council. LEED Projects & Case Studies Directoryhttp://www.usgbc.org/LEED/Project/RegisteredProjectList.aspx

NOMBRE DEL PROYECTO3M Customer Technical Center

Homecenter Agencia Nacional de Hidrocarburos Aloft Hotel Bogotá Airport

Arquitectura e Interiores Oficina Avon Distribution Center

Centro Comercial La FelicidadCentro Empresarial y Deportivo Calle 53

Colegio San JoséConconcreto Sede Sao PauloConconcreto Sede Sao Paulo

Contempo HeadquartersDersa Vestier y Cafetería

Dirección General BancolombiaEPM Building

Earthly Bosque EmpresarialEdificio de Oficinas AlpinaEstación Metro Sabaneta

Falabella Parque ArboledaFundación Juan Felipe Gómez Escobar

GNB SudamerisGreen Office Corporativo Pijao

Homecenter CedritosHomecenterHomecenter

Hospital Univ. San Vicente de PaulNueva Sede ISAGEN

Oficinas UnileverOxo 69 Centro Empresarial y Hotelero

Palacio de Justicia de AntioquiaPanoramic Eco Business Club

RUTA N Torres A y BRuta-N Torre C

San Antonio Plaza ComercialSuramericana-Torre C

T3- Ciudad Empresarial Sarmiento AnguloUrban Plaza

Universidad del Atlántico-AdmisionesWorld Business Center

Yanbal Bogotá KeopsZona Franca PLIC S.A.

CIUDADBogotá

BucaramangaBogotáBogotáBogotáGuarneBogotáBogotá

BarranquillaMedellínMedellínBogotáBogotá

MedellínMedellínBogotáSopó

SabanetaPereira

CartagenaBogotáBogotáBogotá

ManizalesMontería

MedellínMedellínBogotáBogotá

MedellínBogotá

MedellínMedellínPitalito

MedellínBogotáBogotá

BarranquillaBogotáTenjoCota

SISTEMA LEEDLEED-NC v2009

LEED-NC v2009LEED CI 2.0LEED-NC v2009

LEED CI 2.0LEED-NC v2009LEED-CS v2009

LEED NC 2.2LEED for Schools 2.0LEED-EB:OM v2009

LEED-CI v2009LEED-CI v2009LEED-NC v2009

LEED-EB:OM v2009LEED-EB:OM v2009LEED-CS v2009

LEED NC 2.2LEED-NC v2009

LEED Retail (CI) 1.0 Pilots OnlyLEED-NC v2009

LEED NC 2.2LEED-CS v2009LEED-NC v2009

LEED-NC Retail v2009LEED-NC Retail v2009

LEED NC 2.2LEED-NC v2009LEED-CI v2009LEED CS 2.0

LEED-CS v2009LEED-CS v2009LEED-NC v2009LEED-CS v2009LEED-CS v2009LEED-NC v2009

LEED CS 2.0LEED-CS v2009

LEED-NC v2009LEED-CS v2009LEED-NC v2009

LEED NC 2.2


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Estas instituciones producen bases de datos deproductos aceptados y certificados en términos desostenibilidad, con el fin de facilitar la especificaciónde materiales y elementos de un proyecto por partedel equipo diseñador.

Materiales sostenibles

Para la selección de materiales, que debe hacersedurante el proceso de diseño, es importante teneren cuenta los diversos factores y variables que sepresentan a continuación. Estos parámetros sonrequeridos en los sistemas de certificación de edi-ficaciones, algunos indirectamente y otros explícita-mente. Los certificadores de productos y materialespropenden porque se utilicen aquellos que tenganbajo impacto durante el proceso de producción,aún si esto no está explícitamente solicitado en lossistemas de certificación.

Materiales locales

Para que los materiales sean considerados como“locales” se debe tener en cuenta que la extracciónde materias primas y los procesos de producción,cuando los hay, sean realizados a distancias cortasdel sitio de construcción. Para la certificación deun proyecto bajo el sistema LEED, se consideranmateriales locales los extraídos y procesados dentrode un radio de 500 millas del sitio de la construc-ción (USGBC, 2009: 379). Sin embargo, en la zonacentral de Colombia un radio de 500 millas (804.67km) abarca la mayoría del territorio nacional. Conla difícil topografía montañosa y las condiciones delas vías intermunicipales y carreteras, será necesa-rio revisar esta distancia (para el país), ya que estoimplica una mayor contaminación por transporteterrestre que en condiciones topográficas menosexigentes, con vías amplias de varios carriles, comolas de los países industrializados. Otros sistemas decertificación, como el inglés BREEAM ( Building Re- search Establishment’s Environmental Assessment Method )también hacen énfasis en la utilización de materialeslocales cuyo objetivo es minimizar al máximo y en la

medida de lo posible las emisiones de CO2 causadasy/o energía utilizada en el transporte de materialesdesde el sitio de producción hasta el lugar de la obra(BREEAM, 2008).

Es evidente que en muchos casos es necesario utili-zar materiales de otros lugares. En los casos en quese utilicen, es conveniente evaluar otros aspectosde sostenibilidad que mitiguen los efectos negativosdel transporte. No se trata, en ningún caso, de unamedida proteccionista de industrias locales.

Materiales renovables

Los materiales renovables son aquellos que sonproducidos con materias primas cultivables y/o decrianza animal, como madera, fibras vegetales, cue-ros y fibras animales. Para la utilización de materialesrenovables se debe tener en cuenta la producción,de tal manera que se garantice la continuidad dela renovación, evitando el agotamiento de la tierray/o los recursos hídricos. El ciclo de produccióno el tiempo de cultivo es un factor importante dela renovación. La madera, el caucho natural, laguadua, el corcho y otros productos vegetales sonrenovables y son frecuentemente utilizados direc-

tamente como materiales de construcción o comomaterias primas para productos procesados parala construcción.

La utilización no controlada de estos recursospuede conducir a la deforestación y por ende no esaceptable ni considerable como uso de materialesrenovables. Para evitar este tipo de actividades sur-gió el Forest Stwardship Council -FSC, que certifica anivel internacional los productos de madera cuandoestos se procesan con maderas de bosques cultiva-

dos para su explotación y se garantiza que no haydeforestación. En Colombia existe representaciónde la FSC, y algunas empresas del sector madererocuentan con el sello de certificación FSC. Algunasposeen Certificación por la Unidad de Manejo Fo-restal, mientras que otras cuentan con Certificaciónde unidad de manejo, Certificación de cadena de


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custodia, y Certificado de cadena de custodia parala transformación primaria de los productos made-rables (www.fsc-colombia.org).

Reciclaje de materiales

Con excepción de algunos productos compuestos(elementos de diversos materiales reforzados confibra de vidrio, caucho con fibras de acero, etc.)casi todos los materiales son reciclables. Desde elasfalto de las vías y el concreto fundido en sitio hastamateriales como el vidrio y los metales. La industriaha desarrollado nuevos procesos para el reciclaje demateriales los cuales son más o menos complejosdependiendo de la composición de los mismos. Elreciclaje de los paneles de yeso utilizados común-mente en la construcción en seco de muros es unproceso desarrollado recientemente. Con frecuencia,al demoler o desmontar muros construidos conestos, los paneles destruidos van a los basureros yrellenos sanitarios (WRAP, 2005: 2).

Los metales, tanto ferrosos (hierro, acero, etc.) comolos no ferrosos (cobre, aluminio, etc.) son materia-les fáciles de reciclar. Normalmente se funden y seproducen nuevos productos. Al reciclarlos se elimina

el impacto ambiental causado por los procesos deextracción y minería, reduciendo el consumo deenergía hasta en un 70% de la energía requeridapara el proceso completo de producción, en el casodel acero, y hasta en un 95% en el caso del aluminio(www.buildwise.org).

Con el reciclaje de materiales como los polímerosy el vidrio, que tienen un alto nivel de energía gris,se logran ahorros significativos de energía en com-paración con la producción de productos nuevos.

En el caso de los polímeros el reciclaje contribuye,además, a reducir el consumo de petróleo.

El ladrillo, el concreto y otros materiales pétreospresentan mayores limitaciones para su reciclaje. Sinembargo pueden ser triturados para su uso comoagregados, o como bases de rellenos de construc-

ción. El ahorro en términos de energía no es sig-nificativo, pero la reducción del impacto ambientalgenerado por la extracción minera en cuerpos deagua (ríos) y canteras sí justifica ampliamente estosprocedimientos de triturado, aún más si se tiene en

cuenta que son materiales ampliamente usados enlas construcciones. El triturado implica consumos deenergía altos, similares o mayores (dependiendo de ladistancia a la cantera, para extracción de agregados)a los de la producción inicial (Bedoya, 2003).

El uso de materiales reciclables y/o materiales reci-clados es una de las principales estrategias para redu-cir el impacto ambiental causado por la producciónde materiales. La extracción de materias primas, elproceso de producción y finalmente el transporte

al sitio de la construcción son actividades que im-plican emisiones de gases de efecto invernadero yen muchos casos daños ambientales en diversosecosistemas.

Materiales reutilizables

La reutilización de materiales implica tomar ele-mentos de una construcción existente y utilizarlosnuevamente en otra construcción. Pueden ser utili-

zados con un uso similar o diferente al cual fueronconcebidos inicialmente. Para calificar un materialcomo reutilizado no deben realizarse procesos detransformación mayores (por ejemplo: una viga me-tálica se corta para ser utilizada para una luz menor,pero si se somete a un proceso como la fundición, yano es reutilización sino reciclaje). Esta práctica resul-ta favorable en términos de sostenibilidad ya que seestá prolongando la vida útil de los materiales.

Incluir en la práctica del diseño estrategias comoel diseño para el desmantelamiento (DfD- Design

for Deconstruction ), al final de la vida útil del edificio,facilita la reutilización de los componentes y materia-les. Al diseñar y construir el edificio se define cómose “deconstruirá” previendo que los elementos ymateriales no se destruyan y puedan ser reutilizados(EPA, 2008: 46).


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En Colombia es común que las demoliciones sean“vendidas”, es decir, que al demoler una construc-ción (generalmente casas) el contratista que ejecutael trabajo paga un valor acordado previamente alpropietario y en el proceso de demolición recupera la

mayor cantidad de elementos y materiales (tejas, es-tructuras metálicas, aparatos sanitarios, carpinteríasde madera y metálicas, etc.) que luego son revendidosen depósitos de materiales de demolición. En estoscasos, la demolición es un proceso lento y artesanalde desmantelamiento con el propósito de salvarla mayor cantidad de materiales y elementos queconstituyen la construcción, y la comercializaciónde éstos se lleva a cabo de manera informal.

Materiales durables

Una vida útil prolongada, representa uno de losaspectos importantes para lograr construccionessostenibles. Esto depende, en gran medida, de ladurabilidad de los materiales. La resistencia a la abra-sión, al agua, al viento y a la radiación solar, entreotros, son características que hacen que los mate-riales sean durables. Hay materiales como la piedray el ladrillo que han demostrado su durabilidad enconstrucciones como los acueductos romanos y las

murallas de Cartagena entre muchos otros ejemplosalrededor del mundo. Es necesario tener en cuentaque no todos los tipos de piedra o ladrillo tienenla misma durabilidad. El NIST ( National Institute ofStandards and Technology ) construyó en 1948 un murocon diferentes tipos de piedra originarias de los Esta-dos Unidos y Europa para medir cuales tienen mayorresistencia a los agentes ambientales y por endemayor durabilidad. Las areniscas por ser deleznablestienen menor durabilidad que los granitos naturales.El muro está aún en estudio y los resultados seránpublicados en el futuro (NIST, 2011).

Los metales como el cobre, el aluminio o el aceroson sometidos a pruebas y los ejemplos de construc-ciones hechas con metal son más recientes que lasconstrucciones en piedra. Se encuentran ejemplosde cubiertas en cobre y plomo de varios siglos en

algunas catedrales medioevales y palacios europeos.Construcciones en acero como la Torre Eiffel y elpuente sobre el río Magdalena para la vía férrea quecomunica a Girardot con Flandes, demuestran queeste material puede durar más de cien años.

Los materiales modernos como polímeros y plásticos,o los materiales de última generación como polímerosrenovables son sometidos actualmente a pruebas delaboratorio en Estados Unidos, por el National Instituteof Standards and Technology -NIST para determinar ca-racterísticas como resistencias mecánicas, resistenciaa agentes externos (lluvia, radiación solar, fuego, etc.)y a partir de estos estudios se determinará la posibledurabilidad de estos materiales.

Los avances tecnológicos, el crecimiento de las ciu-dades, la presión económica sobre el valor de la tierray nuevas tendencias arquitectónicas son algunos delos factores que conducen a que edificaciones debuena factura y en buen estado de conservación seconsideren obsoletas y sea “necesario” demolerlas.Excepcionalmente, el deterioro de algunas construc-ciones es tan elevado que su recuperación puede re-sultar más onerosa que la construcción de un nuevoedificio, y se presentan casos extremos en los quees indispensable la demolición de una edificaciónporque presenta un alto riesgo de colapsar, pero lamayoría de los edificios que se demuelen estarían encondiciones de seguir siendo utilizados debido a quehan sido construidos con materiales durables.

Materiales de fácil mantenimiento

Todos los edificios necesitan mantenimiento sinimportar con qué materiales estén construidos.Este mantenimiento consiste básicamente en aseo,reparaciones menores y reposición de elementosque por el uso continuo y las condiciones climáticaspresenten deterioro. Esto implica costos energéti-cos, consumo de agua, generación de residuos y enalgunos casos contaminación de cuerpos de agua odel subsuelo.


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Para minimizar el impacto ambiental durante la vidaútil del edificio es de gran importancia prever, desdela fase de diseño, cómo va a ser el mantenimiento deledificio durante su operación. Algunos ejemplos son:materiales resistentes a los rayos UV como concreto,

piedra o ladrillo en fachadas, en lugar de pintura;protecciones contra la corrosión en materiales me-tálicos a la vista; pisos de tráfico pesado fáciles delimpiar como porcelanato o cerámica, o fáciles depulir como la madera. Se recomiendan en generalmateriales de acabado que no requieran del uso degrandes cantidades de agua para su mantenimiento,es decir, los que cuentan con superficies que no re-tienen polvo, humedad o mugre. Y se deben evitarlos materiales de acabado que exigen productosquímicos para su limpieza (pues generan residuos

contaminantes) o equipos para su mantenimiento(puesto que consumen energía). Al diseñar cubiertas

verdes se deben plantar especies nativas o adapta-das, que no requieran de riego excesivo, o cuidadosespeciales, para su mantenimiento.

Los materiales rápidamente renovables como laguadua ( Guadua angustifolia ), el kenaf ( Hibiscus can- nabinus ) usado en España (Greenvision ambiente,s.f.), y la madera (Ministerio de Educación de Chile yUNESCO , 2006), requieren de tratamientos iniciales(INDUGUADUA, 2005) y mantenimiento periódicomayor al de una construcción en ladrillo o piedra. Sibien es cierto que existen construcciones de maderade más de cien años como la iglesia de San Luis enSan Andrés Islas, Colombia, “construida en Mobile(Alabama, USA) y desarmada para su traslado a laisla, en donde fue erigida en 1986” (Sánchez, 2004:39), los productos de origen vegetal requieren de cui-dados especiales, y como en todas las construcciones,de un correcto proceso constructivo que garantice el

adecuado comportamiento de los materiales.

Características térmicas

Los diseños de sistemas pasivos con los que sepretende lograr el confort térmico de los ambientesinteriores de una construcción sin el uso de equipos

eléctricos, mecánicos o cualquier otro sistema activo,dependen principalmente de que el diseño arquitec-tónico responda a las condiciones de clima del sitioen el que se va a construir la edificación, y en granmedida, de las propiedades térmicas de los mate-

riales utilizados. En climas cálidos se debe buscar laprotección de la radiación solar y la ventilación, queademás de contribuir a la reducción de temperaturaes necesaria para la renovación de aire interior; enclimas fríos es fundamental el aprovechamiento dela radiación solar para aumentar la temperatura delos espacios, y el control de la ventilación es críticoporque se debe lograr la renovación del aire sincausar pérdidas fuertes de temperatura.

Estudios del comportamiento térmico de los mate-

riales han determinado los coeficientes de transmi-sión térmica de los mismos, que dependen de varia-bles como las dimensiones, forma y combinacionesde dos o más materiales. Al formar compuestoscomo por ejemplo: lámina de acero + poliuretanoexpandido + lámina de acero o panel de fibro ce-mento + panel de fibra de vidrio + panel de yeso,entre muchas otras combinaciones, y de acuerdocon las características de cada material, se obtieneun comportamiento térmico y desempeño diferente(Pressman, 2007: 124 a 127). El vidrio es un ejemplode material con un alto coeficiente de transmisióntérmica (y por tanto baja capacidad de aislamientotérmico), pero es posible incrementar su capacidadde aislamiento térmico utilizando vidrios dobles, otriples, con espacios de aire entre ellos o con vacíoentre los vidrios (Pressman, 2007: 194 a 197).

En el mercado, especialmente el norteamericano,se identifican los productos aislantes con diferentesfactores. El factor “R” representa la resistencia tér-

mica3

del material. A mayor valor R mayor resistencia


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térmica y por ende mayor capacidad de aislamientotérmico. El factor R es igual a 1/K . El valor “U” esla tasa de pérdida de calor a través de un material,y se calcula con la fórmula: watts/m2kelvin (IrishEnergy Center, s.d.). El valor “K” representa la con-

ductividad térmica4

de un material y es inversamenteproporcional a R. Los metales en general, tienenbaja capacidad de aislamiento térmico, mientras quemateriales livianos, como el poliuretano, tienen altacapacidad de aislamiento térmico. Tomando comoejemplo una lámina de aluminio de una pulgada deespesor (25.4 mm) se observa que tiene un factor Kde 1428 y un factor R de 0.0007 (Pressman, 2007:1003-1005; Pressman, 1998: 748).

La capacidad de retener o de transmitir el calor entre

espacios, o desde el interior hacia el exterior y vice- versa de las envolventes (pisos, muros y cubiertas), sedefine con la elección correcta de los materiales quelas componen, desde el diseño arquitectónico. En lamedida en que esto se logra, la implementación desistemas activos para enfriar o calentar los espacioshabitables (dependiendo de las condiciones climáti-cas) no será necesaria, o se reducirán los consumospor este tipo de equipos, reduciendo el impactoambiental durante la vida útil del edificio.

En circunstancias específicas es necesario recurriral apoyo de sistemas activos (ventilación mecánica,calefacción, aire acondicionado) para lograr espacioscon la temperatura y humedad adecuadas. En estoscasos, para lograr la mayor eficiencia y reducir losconsumos de energía de los equipos, es fundamentalconsiderar no sólo la capacidad de aislamiento tér-mico de los materiales, sino también la hermeticidad

de los espacios (evitando pérdidas de calor), que selogra mediante el correcto empate y ensamblaje delos elementos de las envolventes.

La inercia térmica es la propiedad de los materiales

de retener el calor y retardar su transmisión de unlado al otro del material (en un muro, por ejemplo).Usualmente la inercia térmica contribuye a mantenertemperaturas más o menos constantes en espaciosinteriores, es decir, con fluctuaciones reducidas.

Energía embebida en los materiales

La energía “gris” o energía “embebida” en losmateriales y productos para la construcción es elparámetro más utilizado para calcular las emisiones

de CO 2 a la atmósfera, durante la extracción dematerias primas, los procesos de transformación yel transporte de los materiales hasta su destino finalde utilización. Consiste en medir la energía en uni-dades de Julios, watts o BTU’s. La energía embebidade un edificio se calcula sumando toda la energíaembebida de todos los materiales utilizados, más laenergía utilizada durante la construcción. La energíaembebida forma parte fundamental de la valoracióndel ciclo de vida ( Life Cycle Assessment ) como se verámás adelante.

En Europa, Estados Unidos, Australia y NuevaZelanda han realizado mediciones del consumo deenergía requerido para la producción de materialesde construcción, y se han publicado listas con losmateriales más comunes y sus respectivas energíasembebidas. En la Tabla 3 se presentan los coefi-cientes de energía embebida de algunos materialesde construcción.

Los metales, en especial el aluminio y el cobre, seencuentran entre los materiales con mayor demandade energía para su producción. Sin embargo, sonmateriales fácilmente reciclables y se utilización enbajas proporciones en las construcciones, por loque aportan poca energía embebida al total de laedificación. En el estudio hecho por CSIRO ( Com- monwealth Scientific and Industrial Research Organisatio

3Resistencia térmica: cada sólido, de acuerdo con su densidadmolecular, determina la velocidad y cantidad de flujo calóricoque lo recorre, es decir, tiene mayor o menor resistencia térmica(Moreno, 1991: 67).

4Conductividad térmica (k): capacidad de un material paratransferir calor. La conducción térmica es el fenómeno por el cualel calor se transporta de regiones de alta temperatura a regionesde baja temperatura dentro de un mismo material o entre dife-rentes cuerpos (Milarium.com, 2004).


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efecto invernadero. La contaminación de cuerposde agua, la deforestación, la erosión y otros dañosecológicos son de igual relevancia al seleccionarlos materiales para la construcción. Las causasde la deforestación son múltiples, entre las que

se encuentran la ocupación de áreas de bosquespara la agricultura, la ganadería, la minería y losasentamientos humanos. Tres cuartas partes de lapoblación mundial dependen principalmente de lamadera como fuente de energía. La industria made-rera para la producción de muebles, lápices, papel, ymateriales para la construcción también contribuyea la deforestación del planeta. Las consecuenciasde la deforestación son la erosión, cambio en losregímenes de lluvias y la desertificación entre otros(UNEP, 2010).

La minería para la extracción de materias primaspara la fabricación de materiales de construccióncomo el acero, el bronce, el PVC entre otros, causandaños ecológicos además de la deforestación. Estosdaños son la destrucción de ecosistemas como hu-medales, páramos y contaminación de ríos y otroscuerpos de agua. La extracción de agregados de losríos para concreto genera modificaciones en loscaudales y cursos de éstos dañando ecosistemas yocasionalmente son el origen de inundaciones.

En todos los países del mundo hay leyes para laprotección del medio ambiente, sin embargo estasson más o menos exigentes en los diferentes paí-ses. Las industrias deben ajustarse a dichas normaspara poder operar, pero también los mecanismosy penalización para obligar al cumplimiento de lasleyes es variable y más o menos laxo en unos paísesque en otros.

Los sistemas de certificación como los de ISO, FSC,GreenSpec, Green Seal, normas de EPA y otros con-tribuyen considerablemente al control de estos tiposde contaminación. Es responsabilidad de todos losactores del sector de la industria de la construcción laproducción de edificaciones sostenibles. Demandarproductos certificados por estas instituciones es la

materiales. Por otra parte, si las fuentes de energíalimpia (eólica, solar, etc.) fueran suficientes para laindustria de producción de materiales de construc-ción, la energía embebida en los materiales sería demenor importancia en la selección de materiales.

Efecto isla de calor

El efecto isla de calor es el aumento de la tempe-ratura en las ciudades con relación a su entornorural próximo, debido a la acumulación del calorgenerado por la radiación solar en las superficies deasfalto de las vías, las cubiertas y las fachadas de lasedificaciones, y en general, en todas las superficiesconstruidas. Este efecto contribuye al calentamien-to global, de ahí la importancia de buscar solucionespara mitigarlo.

El factor SRI ( Solar Reflectance Index ) de los materia-les indica la capacidad de una superficie para reflejarla radiación solar. Los materiales con mayor valorde SRI presentan menores aumentos en la tempe-ratura, y los de valores bajos de SRI, se calientanmás. Para detener parcialmente el efecto isla decalor es necesario que los materiales utilizados encubiertas, zonas duras exteriores, y en menor grado,en fachadas, posean valores de SRI altos, mayoresa 29, de acuerdo con las tablas de valores utilizadascomo guía en el capítulo de Sustainable Sites (páginas112 y 122) deLEED Reference Guide for Green BuildingDesign and Construction, 2009 . El color y la densidadde los materiales influyen en el factor SRI. Losmateriales de mayor densidad y los más oscuros ge-neralmente tienen un menor valor de SRI. A mayor

valor de SRI, menor calentamiento o acumulaciónde temperatura del material (University of Tennes-see Center for Clean Products, 2009).

Contaminación de ecosistemas

El impacto ambiental generado por la producciónde materiales de construcción no se limita al con-sumo de energía para su extracción, producción ytransporte, y sus consecuentes emisiones de gases


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manera más efectiva de que las industrias productoras de materiales parala construcción se ajusten y actúen con todos los requisitos necesariospara la protección del medio ambiente (UNEP, 2010).

LCA ( Life Cycle Assessment )

La valoración del ciclo de vida (LCA – Life Cycle Assessment ) es unprocedimiento desarrollado inicialmente para evaluar el impacto am-biental de productos de consumo masivo, desde objetos simples comocuadernos escolares hasta objetos de alta tecnología como teléfonoscelulares y automóviles. Las normas ISO 14000 corresponden a losestándares que deben seguir las industrias en materia de protección delmedio ambiente. La norma ISO 14044 - Environmental Management - LifeCycle Assessment - Requirements and Guidelines define los requisitos y pa-rámetros a tener en cuenta para hacer una evaluación de ciclo de vida.Los edificios, vistos como un bien de consumo, no son la excepción ala valoración, aunque poseen una mayor complejidad por la cantidadde diversos materiales y variables propias de una construcción.

En las evaluaciones de ciclo de vida de los edificios se analizan lossiguientes factores: el consumo de energía, las emisiones de gases efec-to invernadero, la contaminación o el impacto sobre los ecosistemasy los consumos de agua, entre otras, desde el inicio del proceso deconstrucción (extracción de materias primas, procesos de producciónde los materiales e insumos, transportes requeridos), durante la vidaútil del edificio, y finalmente durante la demolición o desmontaje deledificio. Frecuentemente se confunde la valoración del ciclo de vida

con el análisis de costos durante el ciclo de vida, el cual se hace conel objetivo de establecer una viabilidad financiera de un proyectoevaluando los costos monetarios de la construcción y operación deledificio. Aún cuando son análisis diferentes, en ambos casos se calculaun estimado de duración del edificio y se da una mejor valoración alos elementos que lo componen que tienen un mejor comportamientoen términos de durabilidad y fácil mantenimiento.

En los análisis de la valoración del ciclo de vida de una edificación,se evalúa el impacto ambiental generado por la producción de todoslos materiales utilizados en la construcción. Se utilizan para el análisisbases de datos que contienen la información estadística, recopilada pordiferentes organismos y empresas en diversos países, del impacto am-biental causado durante la fabricación de materiales y productos, desdela extracción de materias primas hasta que estos llegan al consumidor.

Utilizando como herramienta principal software especializado, se haceun modelo digital de la edificación a construir con toda la informa-ción de materiales propuestos, condiciones climáticas, sistemas deiluminación y ventilación, entre otros, para producir la valoración del


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ciclo de vida del edificio y su impacto ambiental desde el inicio de laconstrucción hasta su posible demolición en un lapso de tiempo quese estima entre 50 y 75 años.

Para la valoración del ciclo de vida se hace el modelado partiendo desde

la concepción inicial del proyecto e incluye las siguientes fases:

Fuente: elaboración propia a partir de (RMIT University, 2001: 6).

Fase 1

Fase 2

Fase 3Fase 4

Fase 5

PrefactibilidadDefinición necesidades del proyectoDiseños completos

ConstrucciónUso

Final de vida

Especificación de materialesPresupuestos

MantenimientoRemodelacionesDemolición

Algunas de estas herramientas tecnológicas ( software)que permitenmodelar y calcular en términos numéricos el impacto ambiental deun proyecto, desde la construcción y operación, hasta el final de la

vida útil del mismo, son SimaPro, BEES y Gabi4 entre otras, algunascon licencia gratuita (www.epa.gov/nrmrl/lcaccess/resources.html).

Algunos de estos programas de computador están diseñados original-mente para calcular el impacto ambiental de productos de consumomasivo (teléfonos celulares, electrodomésticos, automóviles, muebles,

etc.) pero también son operativos en el campo de la construcción.

Para lograr la valoración del ciclo de vida de una edificación y suimpacto ambiental, es necesario hacer un inventario riguroso de losmateriales que serán utilizados en su construcción. Para cada uno delos materiales se calcula la energía consumida desde la extracción dematerias primas hasta que llega el material al sitio de la construcción. Secalcula así mismo el consumo de agua y los desperdicios o residuos delproceso. Finalmente, se simulan los consumos energéticos y de consumode agua y materiales requeridos para la operación y mantenimiento deledificio, durante un periodo de vida útil estimado previamente.

Conclusiones

La responsabilidad ambiental recae sobre todos los actores que cons-tituyen la sociedad: los sectores productivos, las instituciones estatalesy gubernamentales, las empresas de servicios, entre otros. Dadas las


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circunstancias del deterioro ambiental del planeta es prioritario quetodos los actores involucrados tomen medidas para la protección delmedio ambiente y su recuperación. En este orden de ideas, los sistemasde certificación de construcciones sostenibles se constituyen en unaherramienta para medir el nivel de sostenibilidad de las construcciones

y en una guía de buenas prácticas en el campo de la arquitectura, elurbanismo y la construcción.

La evaluación del ciclo de vida (LCA) es complementaria a los mencio-nados sistemas de certificación, ya que analiza aspectos diversos queimpactan el medio ambiente durante la vida útil de los productos deconsumo, en este caso los edificios, que los sistemas de certificaciónno miden. Así mismo los sistemas de certificación evalúan algunosaspectos que LCA no tiene en cuenta. El modelado y evaluacióndel ciclo de vida, muy poco conocido en Colombia, constituye unaherramienta de gran valor durante la fase de diseño de los proyectos

debido a que suministra información valiosa, que en coordinación conotros aspectos del diseño arquitectónico, permitirá tomar decisionesde diseño y construcción que conduzcan a la disminución del impactoambiental de las edificaciones.

Es claro que construir edificios “verdes” no sólo depende de la elec-ción de materiales con baja energía embebida, o del uso exclusivo demateriales locales. La responsabilidad de la construcción sosteniblerecae principalmente sobre el diseño urbano, arquitectónico y paisajís-tico, no sólo porque los diseñadores son quienes toman la decisiónde cuáles materiales utilizar, sino porque deben responder en suspropuestas de diseño a las condiciones del lugar y a las necesidadesdel usuario final. Las condiciones del lugar dictan las directrices dediseño como orientación, respuesta a los vientos, manejo de aguaslluvias, protección (o exposición) al sol, aprovechamiento de la luznatural, uso de energías alternativas y todo lo necesario para que lacomunidad y los individuos tengan una mejor calidad de vida.

Los materiales con menor energía embebida como la tierra cruda, eladobe, la madera o la guadua son, sin lugar a dudas, una alternativa paraconstrucción en determinados lugares, o como partes de edificaciones

construidas con otros materiales (por ejemplo, muros divisorios enadobe, en una edificación construida con estructura en concreto) peroes evidente que no es posible retornar a la utilización exclusiva de estosmateriales y técnicas constructivas. Las condiciones sociales y económi-cas exigen, por diversas razones como la escasez de suelo urbanizable,la construcción de edificaciones en altura. La utilización de materialeslivianos producto de nuevas tecnologías con sistemas constructivos


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desarmables es, tal vez, el camino a seguir para la construcción soste-nible, llevando a la industria de la construcción al esquema de “CicloCerrado o de la cuna a la cuna ( cradle to cradle )” (Tyler, 2008: 23) que,partiendo del principio del diseño para el desmantelamiento, significaque se debe diseñar las construcciones resolviendo, desde el inicio del

proceso, la reutilización o reciclaje como materias primas, de todos suscomponentes al terminar la vida útil del edificio, es decir, que regresena la “cuna”, para ser reutilizados nuevamente.

Es necesario revisar el ejercicio profesional en el campo de la arqui-tectura, el urbanismo y la construcción. En el proceso de diseño, laselección de materiales se debe hacer bajo la óptica de la sostenibilidadambiental y no solamente por motivaciones estéticas y económicas.Los equipos de profesionales en estos campos se verán obligados, enpoco tiempo, a utilizar los sistemas de certificación y las herramientascomo el LCA al igual que utilizan los computadores con utilidades

CAD, o la escala.

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