Emisiones Incorporadas en los Materiales de Construcción

Emisiones Incorporadas ¿Cómo incluir las emisiones asociadas a los materiales de construcción en el CTE? Trabajo de fin de máster para doble titulación MCTS-MISMeC Máster Universitaro en Intervención Sostenible en el Medio Construido, MISMeC Escola Tècnica Superior d’Arquitectura del Vallès Máster Universitario en Ciencia y Tecnología de la Sostenibilidad, MCTS Escola Tècnica Superior de Canals, Camins y Ports de Barcelona Autora:

Andrea Gabriela Toral Paredes

Directora de Tesis: Co-directora de Tesis: Co-director de Tesis:

Mariana Palumbo Fernandez Bárbara Sureda Carbonell Albert Cuchí Burgos

Octubre de 2020

Contenido.

+ antecedentes

4

¿Qué son las emisiones incorporadas?

5

Tendencias en Energía y Emisiones de CO2

6

Análisis de Ciclo de Vida

8

¿Qué fases se contabilizan?

+ respaldar

10

¿Cómo funcionan las bases de datos?

+ limitar

12

¿Cómo se evalúan?

+ aprender

15

Emisiones Incorporadas y Edificios Sostenibles

+ proponer

16

Hacia el DB-HE + Evaluación Ambiental

18

Referencias

+ contabilizar

3

Tendencias en Energ

+ antecedentes CTE 2006

¿Qué son las Emisiones Incorporadas?

CTE 2012

Tendencias y proyeccion de los secto

MtCO2e 1000

800

4

Son las emisiones de CO2 generadas durante la fase de producción, construcción, mantenimiento y disposición final de los materiales de construcción que componen un edificio.

600

400

200 0 1990

1995

2000

Transporte (sin aviación)

GgCO2e

2005

Edificación

Evolución de las emisione

16v0000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1990

1991

1992

1993

1994

Edificación (Uso+Fabricación)

1995 1996

U e

gía y Emisiones de CO2

BUENAS PRÁCTICAS

Eficiencia y Emisiones de CO2

CTE 2020

NZEB

nes de los GEI en la Unión Europea ores difusos, 1990-2030

26%

Emisiones en la Edificación 2010

2015

Agricultura

2020

2025

Industria y otros

2030

Residuos

es del sector de la edificación (GgCO2)

6

A medida que se van ajustando las regulaciones sobre energía y emisiones de CO2 para la etapa de uso de los edificios de acuerdo con la Directiva Europea de Eficiencia Energética, y debido a que no existen restricciones sobre las emisiones de la producción de los materiales de construcción, se obtiene un efecto rebote sobre las emisiones totales del ciclo de vida del edificio y por consiguiente su impacto ambiental (Wadel, 2017).

1997 1998

Uso de los edificios

1999

2000 2001

2002 2003

Fabricación de los edificios

2004

2005

Los gráficos de la izquiera representan la evolución histórica de las emisiones de GEI. El inferior proviene de un estudio realizado para el Ministerio de Vivienda en el año 2007, donde ya se abordaba la generación de emisiones asociadas con la fabricación de materiales de construcción que conforman más de 2 toneladas por cada m2 construido.

En este contexto, las emisiones asociadas con la fabricación de materiales en obra nueva en 2005 supusieron una cantidad equivalente al 50% de las emisiones operacionales (Ministerio de vivienda, 2007).

5

+ contabilizar

¿Cómo se estiman las Emisiones Incorporadas?

6

Para regular las emisiones incorporadas, es necesario primero contabilizarlas, por lo que se utiliza el marco metodológico más ampliamente utilizado, la Norma EN15978:2012 que para el cálculo del comportamiento ambiental de los edificios (UNE,2012).

Para esto la Unión Europea desarrolló la iniciativa LEVELs que para una metodología de reporte común.

El mayor reto que enfrenta un ACV de edificio es que se pueda reportar de una manera común y verificable, que se pueda comparar y que los resultados que arroja sean fiables y precisos.

Al estar estratificado por niveles permite ser usado tanto para actores no familiarizados con este tipo de análisis, como para expertos que buscan determinar valores admisibles.

Entre sus indicadores de sostenibilidad, este proyecto promueve el uso del indicador del Potencial de Calentamiento Global.

LEVEL(s) : Evaluación Comparativa

L3 L2 L1 Evaluación Común

GWP

Evaluación Optimizada

Evaluación Comparativa

Edificios de Referencia

Valores Óptimos por Tipología

Capacidad profesional, precisión, fiabilidad, comparabilidad

Fases del Ciclo de Vida del Edificio

Uso de Agua

Cargas

Beneficios

B7

Disposición Final

Uso de Energía

Tratamiento de residuos

Transporte a sitio

B6

Transporte a d. final

D

Deconstrucción

C1 C2 C3 C4

Reemplazo

B1 B2 B3 B4 B5 Rehabilitación

A4 A5

Reparación

A1 A2 A3

Mantenmiento

Fuera sistema

Uso

Etapa Fin de Vida

Instalación

Etapa Uso

Fabricación

Etapa Construcción

Transporte a fábrica

Etapa Producto

Extracción Mat. Prima

Cuna - Puerta Cuna a Puerta + Opciones Cuna a Tumba Cuna a Cuna

7

Para identificar más fácilmente el papel de cada uno de los materiales dentro del ciclo de vida del edificio, se establecen distintas etapas dentro de un periodo de referencia.

En función de la etapa en la que se encuentra un proyecto de edificación, se contará con una mayor cantidad de datos reales que permitan coformar un modelo de impacto ambiental más próximo a la realidad.

Debido a que las emisiones generadas al previo al inicio de la vida útil del edificio representan un mayor porcentaje, todos los ACV incluyen los módulos de extracción de materias primas (A1), transporte de materias primas a lugar de fabricación (A2) y fabricación (A3). Los módulos de transporte de materiales a sitio (A4) e Instalación o construcción en sitio (A5) pueden ser modelados también en base a especificaciones técnicas del proyecto. A esto se denomina el Análisis de Cuna a Fin de Obra y a partir de este se opta por incluir módulos de beneficios externos, reemplazo de materiales y disposición final, de acuerdo a las opciones que especifique cada metodología nacional.

+ contabilizar

¿Qué fases del ciclo de vida se contabilizan?

Un análisis con enfoque de ciclo de vida, siempre resalta la importancia de incluir la mayor cantidad posible de módulos en el modelo de comportamiento ambiental. Sin embargo las interpretaciones al momento de simular etapas de uso o disposición de materiales en el futuro pueden alargar mucho el proceso, requerir de un experto en el tema o incluso llegar a generar confusión. Esto lleva a la adaptación de versiones más simplificadas pero igualmente rigurosas, como las que veremos a continuación.

8

Francia

Alemania y Países Bajos

El método de cálculo para impactos ambientales de la RE2020, incluye el cálculo de todas las fases del ciclo de vida, incluídos los posibles beneficios fuera del sistema. Esto promueve el uso de materiales ecológicos. Al mismo tiempo, se otorga valores de referencia para el cálculo del número de reemplazos y la estimación de los transportes medios en función del peso del material.

El modelo DGNB y la evaluación ambiental MPG consideran un análisis de cuna a tumba, para asegurar que las medidas que se tomen para reducir emisiones en la etapa inicial, no impliquen un mayor impacto cuando un componente del edificio o el elemento completo lleguen al fin de su vida útil.

Para la etapa de uso, se establecen valores en función de la categoría de producto que conforma el elemento constructivo.

A1-A3

A4-A5

D

A1-A3

A4-A5

C2+C4

B2+B5

B2+B5 C2+C4

Cuna - Puerta Cuna a Puerta + Opciones Cuna a Tumba Cuna a Cuna

9

Reino Unido

Bélgica, Suiza, Austria

El manual para la evaluación de las emisiones en todo el ciclo de vida del edificio de RICS, especifica un análisis de cuna a fin de obra con opciones, combinando sus catálogos de especificaciones técnicas de materiales donde se definen valores medios de transporte y número de reemplazos en 50 años.

Estos países optan por una versión simplificada del ACV en la que combinan el análisis de cuna a puerta de fábrica con el módulo de consumo energético. Así se mantienen las suposiciones al mínimo y se eliminan los módulos de transporte de materiales a sitio, a menos que las condiciones de transporte.sean especiales

A1-A3

A4-A5

C2+C3

B5

A1-A3

A5

B6

+ respaldar

¿Cómo se organizan las bases de Datos Ambientales?

La base de una evaluación ambiental de edificio, son los datos ambientales de cada material constructivo. Las bases de datos nacionales ofrecen cifras detalladas sobre los impactos de un producto específico, una familia de productos, o un tipo de producto de un sector determinado. Esta información se encuentra en las Declaraciones Ambientales de Producto (DAP) verificadas por terceras partes (Tipo III).

Alemania

La Agencia Medio Ambiente y Asociación de Alta Calidad Ambiental (HQE) conforman el colectivo responsable de la Base de Datos ambientales y de salud, donde se recogen 3 tipos de datos.

El Ministerio del Interior, Edificación y Comunidadprovee la plataforma OKOBAUDAT en la que se incluyen bases de datos para realizar ACV del edificio en conjunto con herramientas de software de cálculo como eLCA. Los datos de producto se clasifican en 3 categorías.

A. DAP certificadas por expertos.

B. DAP verificada pero no certificadas.

C. Datos genéricos no verificados a los que se asigna una penalidad entre el 10 y el 30% del valor de su impacto.

1. FDES. Datos provenientes de DAPs 2. DED. Datos ambientales genéricos 3. PEP. Datos ambientales de sistemas y equipamientos electrónicos

1835 DAP 331 PEP 1324 DED https://www.inies.fr/

AU DA T

Francia

ÖK OB

10

900 DAP(A) 10%+ ACV (C) https://www.oekobaudat.de/

>1800 <100

ÖK OB

AU DA T

Número de DAP III en Base de Datos Nacional

11

Paises Bajos

Suiza

El gobierno organiza un comité de políticas ambientales con representantes del sector de la construcción para establecer su portal de evaluación ambiental (NMD), donde se incluye la base de datos, portal de evaluación y acceso al software de ACV homologado. Datos ambientales no verificados reciben penalidad del 30%.

Varios institutos nacionales para el ACV junto con la Oficina Suiza del Medioambiente (BAFU) desarrollaron ECOINVENT en 2007. Una base de datos para una variedad de productos, que es la más utilizada a nivel mundial en los ACVs de edificios y otras industrias.

La base de datos no es de acceso público, para datos actualizados es necesario comprar una licencia.

1270 DAP 30%+ ACV(3)

https://milieudatabase.nl/

1108 ACV cons https://www.ecoinvent.org/

+ certificar

¿Cómo se evalúa el Comportamiento Medioambiental?

Francia

Alemania

Las certificaciones existentes se alínean con la reglamentación RE2020, donde se determinan valores admisibles máximos para edificios residenciales y terciarios. Estos se traducen en dos niveles de eficiencia, Carbone 1: valor deseable Carbone 2: valor máximo permitido.

La Colaboración entre Instituto de Investigación para el Edificio (BBSR) y el Green Building Council Alemania (DGNB) para desarrollo de marco regulatorio de emisiones de CO2 en vida útil del edificio. Las emisiones se evaluan de manera comparativa, proyectando un balance anual cuyos superavits compensan las emisiones incorporadas iniciales.

<1350kg CO2eq/m2

AU DA T

800kg CO2eq/m2

ÖK OB

12

Como se observa en el mapa, en la Unión Europea se han desarrollado varios proyectos para medir la sostenibilidad de los proyectos de edificación. Con el apoyo de organismos como el WGBC, aparecen certificaciones tanto nacionales, como internacionales, promoviendo el uso del ACV para el comportamiento ambiental de los edificios. El indicador más común es el potencial de calentamiento global, cuyos niveles aceptables se determinan con modelos en base a estudios de los parques edificados existentes.

Sin Información Certificación Internacional Certificación Nacional

Emisiones Operacionales Certificación Adaptada Requerimiento Normativo

13

Países Bajos

Reino Unido

El gobierno colabora con la Industria para estandarización de ACV, desarrollo de base de datos y herramientas de cálculo. Las emisiones se evalúan comparandolas con un edificio de referencia para obtener una tasa de rendimiento ambiental. Es obligatorio obtener un resultado menor a 1.

Las certificaciones existentes valoran el uso de productos con DAP verificada para promover estrategias de reducción. A nivel normativo cada territorio define sus metas de reducción, por ejemplo Londres establece un valor deseable entre 400 y 500 kgCO2eq/m2

EP<1

+ certificar

España España ha adaptado los esquemas BREEAM, DGNB y desarollado su propia certificación VERDE. Lo que muestra potencial para evaluación, en especial por la variedad de actores participando en iniciativas como Advancing Net Zero del WGBC.

14

Sin embargo, aunque existen varias bases de datos ambientales muy completas y herramientas de software de ACV para edicios, no existe una base de datos consolidada a nivel nacional.

+ aprender

Emisiones Incorporadas y Edificios Sostenibles.

1.

¿QUÉ SE MIDE? El del potencial de calentamiento global (GWP) es un indicador comúnmente utilizado para estimar las emisiones incorporadas.

2.

¿CÓMO SE MIDE? Un Análisis de Ciclo de Vida, de acuerdo a la norma EN 15978, que considere al menos las fases de producción y construcción del edificio .

3.

¿CUANDO ES COMPARABLE? Un ACV del edificio que trabaje siempre con las mismas suposiciones, claramente establecidas y utilizando como base información verificada de las DAP de un producto o familia de productos.

4.

¿CÓMO SE REGULA? El establecimiento de valores límite se presenta como el método de evaluación con mayor repercusión en el rendimiento ambiental, aunque implica un mayor esfuerzo al momento de establecer límites que no estén sesgados.

5.

¿DONDE ESTÁ ESPAÑA? El potencial de evaluación se refleja en una variedad de iniciativas privadas para contabilizar las emisiones incorporadas. Sin embargo, no existe una aproximación a nivel nacional de los datos ambientales tanto de productos como edificios.

Entre 2020 y 2025, seis países de Europa planean incluir la contabilización de emisiones en el ciclo de vida del edificio, como indicador normativo de comportamiento ambiental.

Tres de ellos plantean una certificación obligatoria: Bélgica (2021), Dinamarca (2021) y Finlandia (2025) y los otros cuatro plantean una certificación voluntaria: Suecia (2021), Noruega (2021), República Checa (2020).

Es imperativo implementar un plan de acción, que permita abordar esta temática desde el marco regulatorio de la construcción en España. Por lo que se plantea esta Hoja de Ruta como guía acciones claves para conseguir un marco de referencia que se pueda incluir en el Código Técnico de la Edificación.

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+ proponer

Hacia el DB-HE + Evaluación Ambiental Los tres elementos claves a abordar, para una regulación de las emisiones incorporadas en los materiales, se deben abordar de manera paralela. De manera que se edifique un sistema con una base de datos robusta y en constante actualización, se colabore con instituciones y certificaciones que ya cuentan con metodologías adaptadas a la realidad geográfica; y se recolecte la información necesaria para trazar valores admisibles de emisiones incorporadas para las distintas tipologías.

16

Recolección y Homologación de Datos Ambientales

DB-HE

EPD

Verificación DAPs Datos Ambientales Genéricos por familias de producto

Desarrollo Piloto Edificios de Dominio Público

Certificación Voluntaria

Base de Datos Nacionales

Establecimiento de Grupos de Discusión

Adopción Marco Referencia (LEVELs)

Observatorio Sostenibilidad

<600 kg CO2/m2 Definición de edificios de referencia cada tipología

<450 kg CO2/m2

<300 kg CO2/m2

Establecimiento de Umbrales Admisibles

DB-HE+EA

Retos para contabilizar las Emisiones Incorporadas

+

+

+

Datos

Acuerdo

Límites

Armonización, gestión, mantenimiento de las DAPs, que promueva el uso de los datos ambientales como indicador de calidad.

Cooperación con actores del sector y sellos de sostenibilidad para metodología de evaluación. Inclusión en contratación pública

Establecimiento de valores de referencia del parque edificado actual y proyecciones de mejora para promover el uso eficiente de recursos.

Datos fiables y accesibles

Observatorio de ACVs 17

Comparabilidad

Certificación Voluntaria

ACCVs Vivienda Social

ACVs DGNB VERDE BREAAM

Valores Referencia

5

Sensibilidad

Transparencia

+ referencias

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Comité Europeo de Normalización CEN. (2012). UNE-EN 15978:2012 Sostenibilidad en la construcción.

Evaluación del. comportamiento ambiental de los edificios. Métodos de Cálculo. AENOR. UNE. Comisión Europea Energía, Cambio Climático, Medio Ambiente. (2014). Marco sobre el Clima y Energía para 2030. Retrieved 08, 2020 from EU climate action: Estrategias y objetivos climáticos: https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2030_es Wadel, G. (2017). La importancia dels materials en l’edificació. Estratègies y rols dels materials al projecte. Congrés de les Profesions 2017. CAATEEB.

+