Beatriz Rivela - Biología de los materiales by Bioarquitectura Mediterránea

BIOLOGÍA DE LOS MATERIALES ¿Cómo elegir un material saludable?

I CONGRESO DE BIOARQUITECTURA: arquitectura, clima y salud Barcelona 2011

Algunas preguntas… -¿Qué relación hay entre arquitectura, clima y salud? Definición de salud

--¿Qué está pasando? Las nueve líneas rojas 1. Emisiones de C02 2. Extinción de especies animales y vegetales 3. El ciclo de nitrógeno 4. Acidificación de los océanos 5. Demanda de agua dulce 6. Cambios en los usos de la tierra 7. Exceso de fósforo en aguas marinas 8. Reducción de la capa de ozono estratosférico 9. Presencia de aerosoles en la atmósfera

-¿Qué es la bioarquitectura? 2

Algunas preguntas… -¿Normativa? Directiva 2002/91/CE: EPBD (Energy Performance in Buildings Directive ) COM (2008) 772: distintas medidas para mejorar la eficiencia energética y así cumplir con los objetivos del paquete “20-20-20” Directiva 2010/31/UE: exigencia para 2018 que los edificios de promoción pública deberán producir la misma energía que consuman durante su uso, ampliando dicha exigencia a todos los edificios para 2020 Plan de Acción sobre Consumo y Producción Sostenibles (2009) Directiva ErP CEN TC/350 “Sustainability of construction Works” Directiva 89/106/CEE

Reglamento Europeo de Productos de Construcción 3

Evaluación de la construcción ¿SISTEMAS, HERRAMIENTAS Y METODOLOGÍAS?

Sistemas de evaluación .- LEED .- CASBEE .- SBTool, .- VERDE .- HQE .- CSH BREEAM .- GSBC .- Otros sistemas: guías, sellos… Software .- ATHENA .- ECO-QUANTUM .- ENVEST2 .-BEES

NORMATIVA

Evaluación de la construcción ¿SISTEMAS, HERRAMIENTAS Y METODOLOGÍAS?

Método Las reglas de procedimiento científico

Instrumentos “Medio” para evaluar Herramientas Evaluación y cálculo asistido por ordenador 5

Evaluación ambiental de la construcción CONSTRUCCIÓN Y DESARROLLO SOSTENIBLE

Diferencia entre sostenible y ecológica Ausencia de elementos que supongan barreras para la población discapacitada Coste del ciclo de vida (por ejemplo, fomento del acceso a una vivienda digna a precio asequible…) Fomento del empleo local Contratación digna e integración de colectivos desfavorecidos Patrimonio cultural …. 6

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

ISO 14040-44 prEN 15643-2

Declaraciones Ambientales de Producto (DAP): ISO 14025 ISO 21930 prEN 15804

Análisis Económico ISO 15686-5 de Ciclo de Vida (AECV) prEN 15643-4 CEN TC/350 “Sustainability of construction works”

Análisis Social de Ciclo de Vida (ASCV) 8

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA ETAPAS

DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYYALCANCE ALCANCE OBJETIVOS

ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO

INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN

EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA Objetivos: ¿Por qué? y ¿Para qué? Aplicación Razones Público previsto ¿Comparativo?

Alcance: Unidad Funcional Sistema: subsistemas y límites Reglas de asignación de cargas Requisitos de calidad de datos 10

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA UNIDAD FUNCIONAL Unidad funcional: 1m2 de cubierta plana invertida transitable con solado flotante destinada al uso peatonal privado. Condicionantes: Plana → estructura Invertida → aislamiento térmico Transitable - uso peatonal privado → tipo de baldosa y soporte Solado flotante → tipo de baldosa y soporte Fase de uso → edificio comercial en Vigo, Valencia, Cádiz, Soria y Madrid

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA LÍMITES DEL SISTEMA

materia

emisiones

energía

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA REALIZACIÓN DEL INVENTARIO ENTR AD AS DESDE LA TECNOSFERA Materiales y Combustibles (kg) ... Electricidad (MJ) ...

DESDE LA NATURALEZA Materias primas y Combustibles crudos (kg) ...

SALI D AS A LA TECNOSFERA Productos y Coproductos (kg) ...

A LA NATURALEZA Emisiones al aire (kg) ... Emisiones al agua (kg) ... Emisiones al suelo (kg) ...

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

1 Clasificación → 2 Caracterización → 3 Normalización → 4 Ponderación

SO2, NOx

SO2-equ.

Acidificación

P etc.

PO4-equ.

Eutrofización

CO2 , CH4

CO2-equ.

Calentamiento Global

etc. NOx, NH3

Puntuación

CFC etc.

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA METODOLOGÍAS MIDPOINT Y ENDPOINT Daño a humanos

CO2 HCFC-22

Aumento retención infrarrojos

N 2O

Agotamiento ozono estratosférico

Partículas

Aumento exposición humana

Pesticidas SO2 NOx

Aumento exposición ecosistemas

Formación foto-oxidantes

PO4-3

Salud humana Daño a plantas y vida salvaje Pérdida biodiversidad

Ecotoxicidad

Acidificación

CO NH3

Cambio climático

Entorno natural

Pérdida pesca Pérdida cultivos y madera

Entorno sociocultural

Disminución de pH Pérdida calidad de suelo

Eutrofización sistemas acuáticos Enriquecimiento nutrientes sistemas terrestres

Pérdida materiales

Recursos naturales

Uso suelo Pérdida hábitats Consumo MP

Caracterización uso del suelo Caracterización uso de recursos

Pérdida recursos

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA METODOLOGÍAS MIDPOINT Y ENDPOINT

CML 2000

ECOINDICADOR 99

Carcinogénicos (DALY) Respirables orgánicos (DALY) Respirables inorgánicos (DALY) Eutrofización (kg PO4-3 eq) Cambio climático (DALY) Calentamiento global (kg CO2 eq) Radiación (DALY) Agotamiento de la capa de ozono (kg CFC-11) Capa de ozono (DALY) Toxicidad humana (kg 1,4-DB eq) Ecotoxicidad (PAF/m2yr) Ecotoxicidad acuática de agua dulce (kg 1,4-DB) Acidificación/Eutrofización (PDF/m2yr) Ecotoxicidad acuática marina (kg 1,4-DB eq) Uso del suelo (PDF/m2/yr) Ecotoxicidad terrestre (kg 1,4-DB eq) Minerales (MJ surplus) Oxidación fotoquímica (kg C2H2 eq) Combustibles fósiles (MJ surplus) Agotamiento de recursos abióticos (kg Sb eq) Acidificación (kg SO2 eq)

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA CATEGORÍAS DE IMPACTO

Categoría Calentamiento Global Agotamiento ozono estratosférico Acidificación Eutrofización Formación ozono fotoquímico Agotamiento recursos no renovables Toxicidad humana Radiación ionizante Uso del suelo

prEN 15084 x x x x x x

ISO 21930 x x x x x

ILCD x x x x x * x x x

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA CLASIFICACIÓN PCG: POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL (unidad de referencia kg CO2)

fPCG,i

CO2 CFC-11 CFC-13 CFC-113 CH4

1 4.600 14.000 6.000 23

N2O

296

PCG (kg CO2) = ∑fPCG,i·mi

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA CARACTERIZACIÓN CON CML Y ECOINDICADOR 99 AD: Abiotic depletion A: Acidification E: Eutrophication GW: Global warming OL: Ozone layer depletion HT: Human toxicity WT: Fresh water aquatic ecotoxicity MT: Marine aquatic ecotoxicity TT: Terrestrial ecotoxicity PO: Photochemical oxidation C: Carcinogenics effects RI: Respiratory effects (inorganics) RO: Respiratory effects (organics) CC: Climate change R: Radiation O: Ozone depletion E: Ecotoxicity E/A: Eutrophication and Acidification LU: Land Use M: Minerals FF: Fossil Fuels

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA Comparación del impacto ambiental de dos sistemas

No hay base científica para llegar a una puntuación global 21

ACV DEL PROCESO CONSTRUCTIVO NIVELES DE APLICACIÓN Nivel 1

Nivel 2

Nivel 3

Nivel 4

Nivel 5

Zapata Cimentación Viga Estructura Pilar Edificio

Fachada Ventana

Madera ensamblada Perfil laminado Hormigón armado

Acero Cemento Arena Grava Aditivos

Pavimento Baldosa Cubierta Producto

Parte del edificio

Elemento

Componente

Material

¿De dónde viene? ¿Cuál sería su equivalente funcional?

ACV DEL PROCESO CONSTRUCTIVO FUENTES DE DATOS MEDIDAS DIRECTAS DOCUMENTOS PUBLICADOS Declaraciones ambientales Informes de ACV Otras fuentes, estadísticas, requerimientos legales FUENTES ELECTRÓNICAS Bases de datos Internet COMUNICACIONES PERSONALES 23

ACV DEL PROCESO CONSTRUCTIVO CATEGORÍAS DE IMPACTO RELACIONADAS CON LA SALUD HUMANA

CML 2000

ECOINDICADOR 99

REFLEXIÓN FINAL MATERIALES SALUDABLES ¿Saludables en qué fase del ciclo de vida? ¿Qué efectos o daños debemos priorizar? ¿Cómo mejorar el acceso a la información?

BIOLOGÍA DE LOS MATERIALES ¿Cómo elegir un material saludable?

I CONGRESO DE BIOARQUITECTURA: arquitectura, clima y salud Barcelona 2011