IMPACTO AMBIENTAL EN DOS SISTEMAS
CONSTRUCTIVOS PARA VIVIENDAS DE
INTERÉS SOCIAL A PARTIR DEL
PRESUPUESTO: UN ANÁLISIS COMPARATIVO
EN SAN ANDRÉS DE TUMACO
ENVIRONMENTAL IMPACT OF TWO CONSTRUCTION
SYSTEMS FOR SOCIAL HOUSING BASED ON BUDGET: A
COMPARATIVE ANALYSIS IN SAN ANDRÉS DE TUMACO
Willian Solís Pérez
Universidad del Pacífico - Colombia
Iván Fernando Otalvaro Calle
Pontificia Universidad Javeriana Cali - Colombia
pág. 5428
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i6.15268
Impacto ambiental en dos sistemas constructivos para viviendas de interés
social a partir del presupuesto: un análisis comparativo en San Andrés de
Tumaco
Willian Solís Pérez1
wisope@unipacifico.edu.co
https://orcid.org/0000-0003-3835-1423
Universidad del Pacífico
Colombia
Iván Fernando Otalvaro Calle
ifotalvaro@javerianacali.edu.co
https://orcid.org/0000-0003-3665-4244
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Colombia
RESUMEN
En el desarrollo de proyectos de construcción, frecuentemente se seleccionan alternativas basadas en
sus costos. Sin embargo, la presión que ejercemos sobre el planeta y sus recursos nos obliga a considerar
como alternativas aquellas de menor impacto ambiental. Para obtener criterios que involucren el
impacto ambiental, en este proyecto se llevó a cabo una revisión bibliográfica exhaustiva que permitió
identificar la huella ecológica (HE) como un indicador de evaluación de impacto que integra el uso de
fuentes primarias y secundarias centradas en la estructura de costos. La HE evalúa la demanda humana
sobre los recursos, expresada en el área de tierra necesaria para producir los productos que consumimos
y absorber los residuos, y se expresa en unidades de superficie globales (hectáreas globales, hag). Esta
metodología se empleó en el presente trabajo para evaluar el impacto ambiental durante la fase de
construcción de un proyecto de vivienda de interés social, ejecutado en la ciudad de San Andrés de
Tumaco, en la costa nariñense, comparando dos alternativas constructivas: el sistema constructivo
convencional de mampostería confinada y el sistema con formaleta tipo túnel Outinord. Los resultados
mostraron que el sistema constructivo convencional produce un mayor impacto en comparación con el
sistema Outinord, con índices de 0,0794 y 0,0617 hag/m² respectivamente, demostrando que este último
es una alternativa apropiada en función de su huella ecológica total y la posible reducción en el tiempo
de obra.
Palabras claves: evaluación ambiental, huella de carbono, huella ecológica, energía embebida, sistemas
constructivos
1
Autor principal.
Correspondencia: wisope@unipacifico.edu.co
pág. 5429
Environmental Impact of Two Construction Systems for Social Housing
Based on Budget: A Comparative Analysis in San Andrés de Tumaco
ABSTRACT
In the development of construction projects, alternatives are often selected based on their costs.
However, the pressure we exert on the planet and its resources forces us to consider alternatives with
lower environmental impact. To establish criteria that involve environmental impact, this project carried
out an exhaustive literature review that identified the ecological footprint (EF) as an impact evaluation
indicator that integrates the use of primary and secondary sources focused on cost structure. The EF
evaluates human demand on resources, expressed in the area of land needed to produce the products we
consume and absorb the waste, and is expressed in global hectares (gha). This methodology was
employed in the present work to evaluate the environmental impact during the construction phase of a
social housing project, executed in the city of San Andrés de Tumaco on the Nariño coast, comparing
two construction alternatives: the conventional confined masonry construction system and the tunnel
formwork system Outinord. The results showed that the conventional construction system produces a
greater impact compared to the Outinord system, with indices of 0.0794 and 0.0617 gha/m² respectively,
demonstrating that the latter is an appropriate alternative in terms of its total ecological footprint and
the possible reduction in construction time.
Keywords: environmental assessment, carbon footprint, ecological footprint, embedded energy,
construction systems
Artículo recibido 02 noviembre2024
Aceptado para publicación: 08 diciembre 2024
pág. 5430
INTRODUCCIÓN
La selección de un sistema construtivo debe de contemplar en la actualidad un análisis multicriterio que
incluya aspectos económicos, ambientales y sociales, es común que en Colombia esta selección se
centre en el costo toal del proyecto, el retorno de la inversión, la financiación y la optimización de
recursos, en un segundo plano se consideran factores técnicos como la facilidad de construcción y su
mantenimiento y en raras ocasiones se inclyan aspectos ambientales como el impacto ambiental del
sistema. Esto se debe de manera frecuente a el desconocimiento de metodologías simples de estimación
de impactos en las compañías constructoras del país. Es por ello que surge el presente estudio, con el
objeto de evaluar metodologías simples que permitan obtener indicadores de impacto ambiental como
criterio de selección de sistemas constructivos que pueden apoyarse en el presupuesto del proyecto
(Wszołek et al., 2014; Freire & Marrero, 2015). Estre trabajo surge como una contribución al
compromiso adquirido por el gobierno de Colombia a fomentar la investigación en energía limpia para
2030 (ONU, 2015), así como a la necesidad de contar con alternativas rápidas que enriquezcan los
criterios de desición.
La construcción genera un impacto ambiental considerable, principalmente en emisiones de CO2 y
consumo de materiales (Giesekam et al., 2014; Gómez, 2019). En este contexto, el marco metodológico
propuesto en el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) surge como una herramienta útil para evaluar el
impacto ambiental de los proyectos de construcción. Las etapas del ACV desde la extracción de
materias primas hasta el fin de vida proveen un marco conceptual para estimar indicadores de impacto
ambiental como la Huella de Carbono (HC), Energía Embebida (EE) y Huella Ecológica (HE), lo que
lo convierte en una opción adecuada para la selección del sistema constructivo y el diseño de
edificaciones eficientes y económicamente viables (Méndez & Burgos, 2008; Ros García & Sanglier
Contreras, 2017). Como una respuesta desde la investigación en los últimos años han surgido diferentes
herramientas en línea cuyo propósito es facilitar la cuantificación de los impactos (Khan et al., 2018;
Sesana & Salvalai, 2013; Vasquez & Quesada, 2017; González, 2018).
El presente estudio analiza alternativas basadas en la estructura de costos para evaluar indicadores
ambientales de dos sistemas constructivos de vivienda de interés social en San Andrés de Tumaco,
Nariño, utilizando datos del presupuesto del proyecto.
pág. 5431
METODOLOGÍA
Introducción a la metodología
La metodología simplifica los métodos analizados en la revisión bibliográfica, considerando variables
imprevistas en el cálculo de la HE. Se basa en el marco teórico proporcionado por Solís (2010), Freire
(2017), Rivero (2020) y González (2017), y se ejemplifica con un estudio de caso para estimar los
indicadores de impacto mediante el ACV. Se sugiere ampliar el cálculo de la EE para incluir el consumo
de energía de las máquinas en la obra y de la mano de obra, además de los materiales de construcción,
que puede representar un porcentaje significativo del consumo total. La HE se calcula principalmente
siguiendo las metodologías propuestas por Freire (2017) y Rivero (2020).
Figura 1: Diagrama general de cálculo de indicadores
Fuente: adaptación de (Freire, 2017)
Estudio de caso
Se consideró el proyecto de vivienda de interés social en San Andrés de Tumaco (1°48′24″N
78°45′53″O) en Colombia. Consiste en viviendas de un piso en sistema outinord en muros portantes de
concreto reforzado con espesor no mayor a 8cm. Se construyeron por módulos de 2 unidades, 72
viviendas en 4 meses (entre octubre de 2014 y febrero de 2015), con mano de obra local.
pág. 5432
Figura 2: Planimetría
Fuente: adaptación de (Mosquera, 2014)
Se utilizó la estructura de desglose de trabajo (EDT) para analizar las cantidades de obra y materiales,
definiendo una estructura hasta el tercer nivel de desagregación, donde las unidades básicas de estudio
(UBE) se encuentran en el último nivel.
Tabla 1: Resultados del cálculo de cantidades de obra sistema outinord
2
ENCERRAMIENTOS SISTEMA OUTINORD
2.1.
SISTEMA OUTINORD MUROS DE CARGA EN
CONCRETO E=8cm POR MÓDULO / 164,63m2
m2
164,63
A2,01
Muros de carga en Sistema Outinord E=8cm
m2
162,23
A2,02
Mesones
m2
2,4
2.2.
CUBIERTA EN FIRBO-CEMENTO POR MÓDULO
(2 UVIS) A=122m2
UND
1
A2,03
Cubierta en teja X Vivienda 61m2
UND
2
A2,04
Bajante de aguas lluvias
ml
12
pág. 5433
A2,05
Estructura de cubierta metálica
UND
2
2.3.
CARPINTERÍA POR MÓDULO (2 UVIS)
UND
1
A2,06
Ventana Metálica 1,20mX1,20m V1
UND
4
A2,07
Ventana Metálica 2,00mX1,20m V2
UND
2
A2,08
Ventana Metálica 0,75mX0,30m V3
UND
2
A2,09
Puerta en madera para baño 0,70mX2,10m
UND
2
A2,10
Puerta en madera 0,90mX2,10m Según diseño
UND
4
A2,11
Puerta metálica 0,90mX2,10m Según diseño
UND
4
1
CIMENTACIÓN
1.1.
CIMENTACIÓN EN VIGA 20CMX40CM DE
CONCRETO DE 3100 PSI REFORZADO POR
MÓDULO / 80,54ml
ml
80,54
A1,01
Viga perimetral de cimentación de 0,20mX0,35m
ml
80,54
1.2.
LOSA DE CONTRAPISO POR MÓDULO E=10cm /
96m2
m2
96,00
A1,02
Subbase C5
m3
19,2
A1,03
Relleno para cimentación con material importado
m3
4,64
A1,04
Piso en concreto 2500 PSI
m2
96,00
3
REDES
3.1.
INSTALACIONES SANITARIAS POR MÓDULO (2
UVIS)
UND
1
A3,01
Cajas inspección
UND
4
A3,02
Instalaciones Sanitarias X Vivienda
UND
2
3.2.
INSTALACIONES HIDRÁULICA POR MÓDULO
(2 UVIS)
UND
1
A3,03
Instalaciones Hidráulicas X Vivienda
UND
2
A3,04
Combo sanitario línea económica
JGO
2
3.3.
INSTALACIONES ELÉCTRICAS POR VIVIENDA
UND
2
A3,05
Instalaciones Eléctricas X Vivienda
UND
2
pág. 5434
Tabla 2: Resultados del cálculo de cantidades de obra sistema convencional
2
ENCERRAMIENTOS SISTEMA CONVENCIONAL
2.1.
SISTEMA CONVENCIONAL MUROS
CONFINADOS CON COLUMNETAS Y
VIGUETAS POR MÓDULO / 164,63m2
m2
139,24
A2,01
Muro ladrillo soga sucio
m2
139,24
A2,02
Columneta de confinamiento
ml
51,32
A2,03
Viga de amarre de muro en concreto 10-12x20cm
ml
78,95
A2,04
Viga de amarre muro culata en concreto 10-
12x20cm
ml
37,39
A2,05
Acero de refuerzo flejado 60000 PSI 420Mpa
kg
347,41
A2,06
Repello muro 1:3
m2
191,08
A2,07
Mesones
m2
2,4
A partir de estos resultados y con ayuda del software SAGUT 2020.1 se definieron (con la base de datos
del programa) los rendimientos de obra y de consumo de materiales que determinaron las cantidades
finales.
Huella de carbono (HC)
La Huella de Carbono (HC) surge como una simplificación del ACV, centrándose exclusivamente en
la medición de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por individuos, organizaciones o productos
(Ihobe, 2009). Se adaptó el procedimiento propuesto por Gómez (2019) basándose en el Protocolo de
Gases de Efecto Invernadero (Encord, 2012) y considerando fuentes del tercer alcance. Se calculó la
huella teniendo en cuenta el alcance del ACV "de la cuna a la construcción", agrupando materiales por
familias (Benveniste et al., 2011), utilizando la fórmula general de (Sinha et al., 2016).
Donde,
= es la cantidad del material j;
es el factor de emisión por la extracción, manufactura y producción del
material j;
es la distancia de transporte del material j desde el punto de fábrica hasta la obra; y es el factor de emisión
por transporte de acuerdo con el medio i.
Los factores de emisión utilizados fueron obtenidos a partir de la revisión bibliográfica y se encuentran
consignados en la Tabla 3.
pág. 5435
Tabla 3: Factores de emisión para cálculo de HC (kg*CO2eq/kg)
DESCRIPCIÓN
FACTOR DE EMISIÓN DE CO2eq (kg*CO2eq / kg)
F.E.
ACERO
2,750a
2,700b
2,800c
2,890d
2,710e
1,800f
2,608
AGUA
0,002g
0,000h
0,001
COBRE
3,830a
8,622b
1,850i
4,767
ASBESTO CEMENTO
0,691k
0,052b
0,909l
0,723j
0,594
ÁRIDOS
0,005a
0,010b
0,007m
0,016n
0,003k
0,008
CEMENTO
0,830a
1,185b
0,980c
0,918o
1,226p
0,758k
0,983
HIERRO GALVANIZADO
2,820a
3,789l
4,906k
5,230j
4,186
ICOPOR
2,700a
3,930q
2,901k
3,177
LADRILLO COMÚN
0,220a
0,243b
0,240d
0,230e
0,233
MADERA
0,460a
0,300e
0,380
MORTERO 1:3
0,191r
0,193z
0,213a
0,199
MORTERO 1:4
0,471r
0,163z
0,177a
0,270
HORMIGÓN 1:2.5:4« 2500
PSI-17.5MPa
0,096a
0,056r
0,076
HORMIGÓN 1:2:3 3100
PSI 21MPa
0,129a
0,107d
0,150s
0,113s
0,125
PINTURA
3,560a
0,408b
0,900n
3,640m
2,212k
2,144
PVC
2,410a
2,940u
3,100d
3,200w
1,835i
2,080q
2,594
TRANSPORTE DE
CARGA
0,150a
0,103t
0,133u
0,136v
0,078x
0,120
PORCELANA
1,480a
0,860y
2,258i
1,533
Referencias: a G. P. Hammond & Jones, (2008); b ECOINGENIERÍAS et al., (2012); c Cang et al., (2020); d Geoffrey Hammond
et al., (2011); e Cabeza et al., (2021); f Cadavid M, (2014); g Méndez & Burgos, (2008); h Rivero-Camacho, (2020); i Freire et
al., (2016); j Rivero-Camacho, (2020); k Freire et al., (2016); l Núñez B, (2019); m Méndez & Burgos, (2008); n Fernanda et al.,
(2021); o De Carvalho Filho, (2001); p Wszołek et al., (2014); q Freire, (2017); r Freire & Marrero, (2015); s Cabeza et al.,
(2021); t Gómez, (2019); u Nadoushani & Akbarnezhad, (2015); v CAR et al., (2013); w Christoforou et al., (2016); x Carrasco
L, (2015); y Zabalza Bribián & Aranda Usón, (2011).
Energía Embebida (EE)
La energía embebida de un material de construcción abarca desde su extracción hasta su incorporación
en el edificio, incluyendo transporte y parte de los equipos necesarios (Muñoz & Quiroz, 2014). Su
control promueve el uso de materiales renovables o reciclables (Marrero et al., 2013). Evaluar el
consumo energético en el ciclo de vida de la edificación es crucial para objetivos cuantificables,
considerando los consumos directos y la energía en los componentes de las unidades de obra (Solís-
Guzmán et al., 2013; González et al., 2015), controlando indicadores como la huella ecológica y de
pág. 5436
carbono (Solís-Guzmán et al., 2014). Se adaptó el procedimiento propuesto por Gómez (2019),
utilizando el protocolo de Gases de Efecto Invernadero (Encord, 2012). Se calculó la energía embebida
considerando la ecuación de (Sinha et al., 2016):
Donde,
= es la cantidad del material j;
es el factor de emisión por la extracción, manufactura y producción del
material j; es la potencia de la maquinaria j empleada; es el tiempo de uso de maquinaria j en los trabajos de obra; y
es el factor de conversión para cambio de unidades (MJ/kWh).
Los factores de emisión utilizados fueron obtenidos a partir de la revisión bibliográfica (Tabla 4).
Tabla 4. Factores de emisión de EE (MJ/kg)
DESCRIPCIÓN
FACTOR DE EMISIÓN DE ENERGÍA EMBEBIDA (MJ/Kg)
F.E.
Acero
29,02a
35,40c
35,30b
21,50d
36,00e
32,00f
32,68g
42,00h
33,33i
33,03
Agua
0,06j
0,05k
0,010l
0,040
Cobre
109,17j
40 –
55b
110,20m
42,00n
50,40o
110,00l
98,93p
86,78
Fibro Cemento
7,40q
8,86p
10,70r
8,99
Áridos
0,10j
0,01e
0,15j
0,22b
0,12
Cemento
7,80j
7,92e
7,79m
7,00s
8,98t
5,56j
5,85h
6,85l
4,54u
6,92
Hierro Galvanizado
34,80v
22,60c
28,70
Poliestireno expandido
105,00v
82,60w
89,50r
92,37
Ladrillo Común
4,95w
2,90j
3,00c
4,75h
4,04x
2,70y
2,75p
3,58
Madera
5,18v
4,50o
7,20m
4,10q
7,00x
7,10w
8,50b
6,23
Mortero 1:3
1,09z
1,55b
1,32
Mortero 1:4
0,92z
1,34b
1,13
Hormigón 1:2.5:4 17.5
MPa (2500 psi)
1,00v
0,50e
0,75
Hormigón 1:2:3 21MPa
(3100 psi)
0,75c
0,95b
1,37z
1,02
Pintura
90,40v
144,00m
81,50y
70,00y
96,48
PVC
70,00v
74,52o
106,00y
67,50b
77,20c
79,04
Porcelana
21,96e
29,00q
25,48
a Woolley et al., (2005); b G. P. Hammond & Jones, (2008); c Geoffrey Hammond et al., (2011); d Nadoushani & Akbarnezhad,
(2015); e Vale & Vale, (1991); f Cabeza et al., (2021); g Dias & Pooliyadda, (2004); h Venkatarama Reddy & Jagadish, (2003);
i Kibert, (2013); j Freire Guerrero & Marrero, (2015); k Méndez & Burgos, (2008); l Cherian et al., (2020); m Shukla et al.,
(2009); n Dissanayake et al., (2017); o Vázquez, (2001); p ECOINGENIERÍAS et al., (2012); q G. Hammond & Jones, (2006);
r Rivero-Camacho, (2020); s Diaz-Rubio, (2011); t Wan Omar et al., (2014); u De Carvalho Filho, (2001); v Chen et al., (2001);
w Kim et al., (2016); x Sharma & Marwaha, (2017); y Scheuer et al., (2003).
pág. 5437
Huella ecológica (HE)
Según Wackernagel & Rees (1996), la huella ecológica representa la cantidad de tierra necesaria para
proporcionar recursos y absorber emisiones de CO2 de la sociedad mundial, reflejando las repercusiones
de la urbanización en el territorio a diferentes escalas (Gonzalez-Vallejo, 2017). Para calcularla, se debe
considerar la gestión de los residuos sólidos en la obra, incluyendo mano de obra y transporte de
residuos hasta el punto de disposición final. Se asume que las distancias a los botaderos no exceden los
10km, por lo que se considera un recorrido máximo de ida y vuelta de 20 km por viaje (Lx=20km).
Tabla 5: Indices de generación de reisudos de construcción y demiolición en obra a partir del peso total
de los materiales
Descripción de los materiales
Gonzalez-
Vallejo (2017)
SAGUT
2021.1 (2021)
Marin-Orrego
(2019)
Valor medio
Acero
0,0100
0,0300
0,0420
0,0273
Cobre
0,0100
0,0500
0,0400
0,0333
Fibro Cemento
0,0500
0,0500
Áridos
0,0100
0,0100
Cemento
0,0500
0,0500
0,0500
Hierro Galvanizado
0,0100
0,0100
Poliestireno expandido
0,0500
0,0500
Ladrillo Común
0,0600
0,0200
0,1380
0,0727
Madera
0,0500
0,0500
0,0500
Mortero 1:3
0,0500
0,0500
Mortero 1:4
0,0500
0,0500
Hormigón 1:2.5:4 17.5 MPa
(2500 psi)
0,0500
0,0400
0,0450
Hormigón 1:2:3 21MPa
(3100 psi)
0,0500
0,0400
0,0450
Pintura
0,0000
0,0100
0,0050
PVC
0,0100
0,0002
0,0051
Porcelana
0,0200
0,0100
0,0150
pág. 5438
Sistema outinord
La HE de los materiales se determina a partir de la HC utilizando la fórmula de Gonzalez-Vallejo
(2017):
Donde; es la huella ecológica producida por los materiales (201,6317hag); es la huella de carbono
producida por los materiales; es la reducción de emisiones debido a la absorción de los océanos 28% según (Borucke et
al., 2013); es el factor de absorción de los bosques (3,59 tCO2/ha) según (Global Footprint Network, 2014) y es el
factor de equivalencia de absorción de carbono (1,26hag/ha).
La HE de los RCD se calculó considerando la gestión de mano de obra, sus aportes alimenticios y
residuos urbanos HEM.O-GRCD, además del transporte de los residuos hasta el lugar de disposición final.
Para calcular la HE producida por la alimentación, se consideró el trabajo de Daniela González Moya
(2019), que analiza una dieta 100% omnívora para una población de 32'912.293 habitantes, utilizando
el escenario optimista de producción. HEALIM es 2,402E-05hag.
Según Freire (2017) la HERSU se calcula:
Donde; HERSU es la huella producida por los residuos urbanos (5,461E-3hag); HTRAB es la cantidad total de horas de trabajo
(1.766,40h); RRSU es la cantidad de residuos producidos por hora de trabajo (4,897E-05ton/h*persona); ERSU es el factor de
emisión por residuo (0,24tCO2/tRSU); 0,72 es la reducción de emisiones a absorber debido a la absorción por los océanos (28%)
(Borucke et al., 2013); AF es la productividad del área de absorción de carbono (3,59tCO2/h) y FEB es el factor de equivalencia
de los bosques (1,29hag/ha).
A partir de estos resultados, sumando HEALIM y HERSU; se obtuvo: HEM.O-GRCD de 5,485E-3hag.
Para el cálculo de la huella generada por el transporte de los RCD, se consideró que los botaderos se
encontraron a menos de 10km por ende los recorridos de ida y regreso de volquetas no son mayores a
20km por viaje, considerando el límite superior Lx=20km y se utilizó la fórmula:
A partir de los datos de las emisiones generadas por el transporte, se utilizó la fórmula:
La HETRANSP-RCD es 0,1057hag, en la que (DTj X QMj X FETi) son las emisiones del transporte
(0,418t*CO2eq); es la reducción de emisiones debido a la absorción de los océanos 28% según
pág. 5439
(Borucke et al., 2013); es el factor de absorción de los bosques (3,59tCO2/ha) según (Global
Footprint Network, 2014) y es el factor de equivalencia de absorción de carbono (1,26hag/ha).
De la sumatoria, se estimó que la HEGRCD es HEM.OGRCD + HETRANSP-RCD: 0,1112hag. Es decir que, la
HEGRCD de 2UVIS es igual a 3,0894E-3 hag.
HEALIM es 7,0526E-4hag. La producción de RS fue de 4,8978E-05ton/h*persona. Luego la HERSU es
5,462E-3hag. Luego la HEM.O es de 0,1610hag. la HEM.O para 2UVIS es 4,4773E-3hag.
Se calculó la huella ecológica de la maquinaria considerando la huella de los equipos a combustible,
utilizando el tiempo de uso en el proyecto y la fórmula de Freire (2017):
Donde; es la huella ecológica de la maquinaria a combustible; es el consumo de combustible en litros que está dado
por en la que es la potencia del motor de la maquinaria (kW); es el tiempo de uso de la
maquinaria en los trabajos de obra (h) y es el combustible consumido por el motor (l/kW).
También se tuvo en cuenta la huella producida por la maquinara / equipo eléctrico utilizado en la obra,
y fue calculado con aplicación de la fórmula de (Freire, 2017):
Donde; es la huella ecológica de la maquinaria eléctrica; es la potencia del motor de la
maquinaria (kW); es el tiempo de uso de la maquinaria en los trabajos de obra (h); es el factor
de emisión del mix energético (tCO2/kWh); es la reducción de emisiones a absorber, debido a la
absorción por los océanos (28%) (Borucke et al., 2013)., es la productividad del área de absorción
de carbono, o factor de absorción con un valor de 3,59 tCO2/ha (Freire, 2017)., y es el factor de
equivalencia de los bosques.
Sumando HECOMB y HEELEC; se obtuvo: Huella Ecológica producida por Maquinaria = 1,6660hag. La
huella ecológica de la maquinaria para 2UVIS es igual a 4,6279E-2hag.
A partir de los datos de consumo de energía en obra y con la utilización de la fórmula de (Gonzalez-
Vallejo, 2017):
La HEELEC es de 0,0546hag. De aquí se considera que, la HEELEC durante el proyecto de 2UVIS es
pág. 5440
igual a 1,5169E-3hag.
A partir del dato de cantidad de agua consumida (385,206m3), se aplica la fórmula (Gonzalez-Vallejo,
2017):
La HEAGUA es de 8,507E-3hag. La HEAGUA requerida para 2UVIS es igual a 2,363E-4hag.
El cálculo de la superficie consumida es de 0,0346 ha, usando la fórmula:
La HESUP es de 0,0446 hag. De aquí se estimó que, HESUP para de 2UVIS es igual a 1,2384E-3hag.
Tabla 6. Resumen de resultados cálculo de HE sistema outinord – sistema convencional
Descripción
Proyecto Outinord
Proyecto Convencional
HC
tonCO2e
q
EE
MJ
HE2UVI
S
hag
HC
tonCO2e
q
EE
MJ
HE2UVI
S
hag
Materiales
853,421
5,990
1101,460
7,732
Fabricación
797,903
9.156.731,36
2
5,601
933,266
10.874.050,1
7
6,551
Transporte
55,078
0,387
167,929
1,179
RCD
0,439
3,089E-3
0,265
1,992E-3
Mano de obra
4,473E-3
4,066E-3
Alimentos
1,959E-
05
1,781E-
05
RSU
0,619
4,453E-3
0,563
4,048E-3
Equipos
6,439
4,628E-2
6,504
4,674E-2
A combustibles
4,149
2,982E-2
4,149
2,982E-2
Eléctricos
2,290
1,646E-2
Electricidad
0,211
1,517E-3
0,211
1,517E-3
Agua
0,033
2,363E-4
0,0316
2,277E-4
Superficie
1,238E-3
1,238E-3
Resumen del
proyecto
6,044
7,785
pág. 5441
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Tabla 7 se muestran las cantidades de materiales (en kg) necesarias para el módulo de dos unidades
de vivienda. Se destaca que el sistema convencional de muros de ladrillo pesa ligeramente más que el
sistema industrializado outinord, con una diferencia relativa del 2,5.
Tabla 7. Contribución de los materiales de construcción en masa por módulo de dos viviendas
Unidad básica de presupuesto
Sistema Outinord
Sistema con muros
confinados
Masa (kg)
Porcentaje
Masa (kg)
Porcentaje
Losa de contrapiso por módulo
68329
46,8%
68329
45,7%
Sistema de muros de carga en el sistema
Outinord
53743
36,8%
0
0,0%
Sistema de muros de ladrillo de arcilla
confinados
0
0,0%
57449
38,4%
Viga de cimentación
18398
12,6%
18398
12,3%
Instalaciones sanitarias
2430
1,7%
2430
1,6%
Cubierta en asbesto cemento
1834
1,3%
1834
1,2%
Carpintería
988
0,7%
988
0,7%
Instalaciones hidráulicas
129
0,1%
129
0,1%
Instalaciones eléctricas
55
0,0%
55
0,0%
Total
145906
100%
149612
100%
Huella de carbono (HC)
La HC del sistema outinord emitió 23,7tonCO2eq/módulo, un 22% menos que el convencional
(30,6tonCO2eq). En outinord, los muros de concreto reforzado emitieron 10,83tonCO2eq, mientras que,
los muros de mampostería confinada 17,7tonCO2eq. (Ver Figuras 3 y 4 para la contribución de cada
unidad básica del presupuesto en la generación de gases de efecto invernadero).
pág. 5442
Figura 3. Contribución UBE a la HC sistema outinord
Figura 4. Contribución UBE a la HC sistema convencional.
El proyecto en sistema de mampostería confinada o convencional genera una huella de carbono de
319,1kgCO2eq/m2 de vivienda construida. Mientras que para outinord genera por área construida
247,3kg*CO2eq/m2, un 38% menos que el convencional.
Energía embebida (EE)
Figura 5. Contribución UBE a la EE sistema outinord
pág. 5443
Figura 6. Contribución UBE a la EE sistema convencional
La EE para el sistema outinord, fue de 254,354MJ, mientras que para el de mampostería confinada fue
de 302,057MJ, lo que representa un 21,3% menos de energía embebida para el sistema industrializado.
La Figura 5 ilustra cómo los muros aportan el 44% de la energía embebida en el sistema outinord.
En mampostería confinada, los muros representan el 53% de la EE (ver Figura 6). Se infiere que el
proyecto en sistema convencional tiene 3,156.9MJ/m2 de EE, mientras que el sistema outinord tiene
2,656.2MJ/m2. Se analizó si las UBE tenían alguna relación entre la HC y la EE, dado la similitud en
las tendencias de los resultados, lo que se ilustra en la Figura 7, indicando que cualquier estrategia para
reducir la energía embebida en un proyecto de construcción también contribuirá significativamente a
reducir su huella de carbono.
Figura 7. Relación entre la huella de carbono y la energía embebida para el sistema outinord
R² = 0,9849
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
020000 40000 60000 80000 100000 120000
Huella de carbono en las unidades básicas de
presupuesto (kg CO2 eq)
Energía embebida en las unidades básicas de presupuesto (MJ)
pág. 5444
Huella ecológica (HE)
Figura 8. Contribución UBE a la HE sistema outinord
Figura 9. Contribución UBE A LA HE sistema convencional
Para el sistema outinord, la HE se estimó en 5,991 hectáreas globales (hag), mientras que para el sistema
con mampostería confinada fue de 7,773hag, mostrando una diferencia del 22%. Las Figuras 8 y 9
muestran la contribución de cada unidad básica de presupuesto en la HE, donde los muros reforzados
son la mayor contribución en ambos sistemas.
Se observó una relación lineal entre la HC y la HE, con un coeficiente de correlación lineal de 0.9998
(Figura 10), lo que sugiere que la HE puede estimarse rápidamente a partir de la HC para este tipo de
proyectos.
Figura 10. Relación entre la HE y la HC
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
00,5 11,5 2 2,5 3 3,5 4
Huella de carbono (kg CO2eq)
Huella ecológica (hag)
Sistema Outdinord
Muros confinados
Tendencia
pág. 5445
La Figura 11, compara los resultados de la huella de carbono con la literatura. Los valores obtenidos
son menores que los reportados en general, pero coherentes con casos colombianos. El sistema
convencional solo difiere en 24kgCO2eq/m2 de un estudio anterior. Los valores promedio en España
superan o duplican los obtenidos en este estudio.
Figura 11. Comparación de HC por área construida con algunos trabajos de la literatura
La EE, presenta valores más bajos que los promedios encontrados en la literatura (ver Figura 12).
Figura 12. Comparación de EE por área construida con algunos trabajos de la literatura
Con relación a la HE, la relación es del orden del doble o casi el triple en referencia a las viviendas de
uno y dos pisos en España (ver Figura 13).
Figura 12. Comparación HE por área construida con algunos trabajos de la literatura
247
319
493
450
377
464
345
333
0 100 200 300 400 500 600
Esta investigación Outdinord
Esta investigación Convencional
González-Vallejo (2017) 1 piso
González-Vallejo (2017) 2 pisos
Gamboa (2016)
Martínez-Sánchez (2019)
Solano-Quesada & Ortiz-Malavassi (2017)
González, Pérez, y Galeano (2019)
kg CO2 eq /m2
2656
3157
3902,4 3477,6 3805
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Esta investigación
Outdinord Esta investigación
Convencional González-Vallejo
(2017) 1 piso González-Vallejo
(2017) 2 pisos Gamboa (2016)
MJ /m2
6,17E-02 7,94E-02
1,81E-01
1,21E-01
0,0E+00
2,0E-02
4,0E-02
6,0E-02
8,0E-02
1,0E-01
1,2E-01
1,4E-01
1,6E-01
1,8E-01
2,0E-01
Esta investigación
Outdinord Esta investigación
Convencional González-Vallejo
(2017) 1 piso González-Vallejo
(2017) 2 pisos
hag /m2
pág. 5446
CONCLUSIONES
Este trabajo se compararon inicadores de impacto ambiental de dos sistemas constructivos: uno
industrializado y otro tradicional, fueron explorados tres indicadores, energía embebida, huella de
carbono y huella ecológica (EE, HC, HE), encontrando que en el caso de estudio de viviendas de interés
social en San Andrés de Tumaco en la costa pacífica colombiana el sistema industrializado tiene un
menor impacto ambiental en comparación con la mapostería confinada, lo que muestra que el sistema
industrializado es más sostenible. Fueron evaluadas las relaciones entre los tres indicadores para el
estudio de caso encontrando una relación correlación lineal positiva, lo que permita elegir cualquiera
de ellos y tener una idea de los otros dos según la necesidad, esto abre una línea de trabajo en
investigación donde se requieren más estudios para una evaluación completa de los impactos
ambientales y su inclusión como criterio de selección entre aternativas constructivas.
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