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[Bioconstrucciรณn + Innovaciรณn + Jรณvenes]
Mรณdulo 1 Principios generales de Bioconstrucciรณn
WikiBIJ_Formación para la Empleabilidad Principios generales de Bioconstrucción y sostenibilidad | Módulo 1
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL MÓDULO
Introducir el concepto de Bioconstrucción y su relación en el proceso de desarrollo sostenible
Obtener criterios para la elección de un material, considerando su ciclo de vida y teniendo en cuenta el impacto medioambiental.
Disponer de conocimientos básicos para rechazar materiales tóxicos o no recomendables desde el punto de vista de la salud y medioambiental.
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Bioconstrucción Sistemas de edificación, mediante materiales de bajo impacto ambiental, reciclados o altamente reciclables, o extraíbles mediante procesos sencillos y de bajo coste. Alternativa para crear edificios de bajo impacto ambiental, y generalmente de menor coste de fabricación. El objetivo de la bioconstrucción es minimizar el impacto de la arquitectura sobre su entorno, reduciendo la demanda energética aplicando criterios de casa pasiva y seleccionando materiales a partir del análisis de su ciclo de vida. En la selección del suministro energético, se priorizan aquellos sistemas que utilicen fuentes de energías renovables. Se caracteriza por adaptarse a los materiales locales y aprovecharlos para la construcción, consiguiendo la sostenibilidad en el tiempo y el fomento de la economía local. Petra Jebens-Zirkel, pionera en utilizar el término bioconstrucción al no encontrar otra manera de traducir el concepto alemán baubiologie (biología de la construcción) al español, define que la única arquitectura que puede calificarse de sostenible es la que se edifica sobre los fundamentos de la bioclimatización.
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Edificio bioclimático Un edificio bioclimático es aquel cuya arquitectura tiene en cuenta el clima: gracias a su orientación y distribución interior aprovecha al máximo la luz y el calor diurnos, así como el frescor nocturno, de manera que toda esta energía se utiliza de manera óptima reduciendo la dependencia de otras fuentes de energía.
Arquitectura sostenible La arquitectura sostenible se refiere a la práctica del diseño de edificios que crea entornos habitables que minimizan la explotación humana de los recursos naturales. Esta práctica se refleja en los materiales y métodos de construcción, en el uso moderado de los recursos naturales, así como en los sistemas activos como calefacción, climatización, energía y tratamiento de residuos. El objetivo es que estos edificios sustenten a sus usuarios en un medio ambiente saludable, mejorando su calidad de vida y evitando la producción de residuos, para garantizar que la especie humano sobreviva a largo plazo. Antes de pasar a usar el término Arquitectura Sostenible, se utilizó durante bastantes años “arquitectura solar” que implicaba reducir el consumo de recursos naturales y combustible gracias a la captación de energía solar. Este término evolucionó hacia el concepto actual más amplio de arquitectura sostenible que incluye el uso de agua, control climático, purificación del aire, tratamiento de residuos y aguas residuales y eficiencia energética. Asímismo implica materiales de construcción preferentemente locales, recursos renovables, materiales reciclados y un estado de confort mental y físico de los usuarios del edificio. El diseño y emplazamiento del edificio están en armonía con su entorno.
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Cinco principios de la arquitectura sostenible
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Integración de Energías alternativas en la arquitectura
1
Favorecer la utilización de captadores solares térmicos para el agua caliente sanitaria.
2
Estimular la utilización de biomasa, sobre todo de residuos y “pallets” de serrín.
3
Integrar los captadores solares de forma adecuada en la arquitectura, de tal modo que no se reduzca la eficacia de los mismos.
4
Favorecer la integración y complementación de diferentes energías: solar-eléctrica, solar-biomasa.
5
Favorecer la utilización de energía solar por medio del correcto diseño bioclimático del edificio, sin necesidad de utilización de captores solares mecánicos.
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Eficiencia energética
Práctica empleada que tiene como objeto reducir el consumo de energía y reducir el impacto ambiental. Objetivos de la eficiencia energética:
1
Aumentar el aislamiento de los edificios un 40% respecto la normativa actual.
2
Utilizar tecnologías de alta eficiencia energética.
3
Utilizar dispositivos electrónicos de control del consumo energético.
4
Diseñar el edificio de tal modo que consuma la menor energía posible durante su utilización.
5
Diseñar el edificio de tal modo que se utilice la menor energía posible en su construcción.
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Introducción en la historia de las cales La Revolución Industrial nace hacia finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, la cuál produce transformaciones socioeconómicas, el avance tecnológico y cultural. Se sustituyen los trabajos artesanales por la industria y la manufactura, basados en procesos que transforman la materia prima en productos elaborados y productos terminados para su distribución en el mercado, el ferrocarril favoreció la expansión del comercio. Las transformaciones más relevantes de la Revolución fueron: · El avance de la ciencia y la tecnología que promovió la incorporación de las máquinas que mejoraban los procesos productivos. · Transformación de los talleres familiares a las fábricas. · El uso de nuevas fuentes energética: el carbón y el vapor. · La revolución en el transporte: ferrocarriles y barco de vapor. · Inmigración del campo a las ciudades en busca de trabajo en las fábricas ubicadas. Las consecuencias principales de estas transformaciones son: · Demográficas: Traslado de la población del campo a la ciudad, migraciones internacionales, crecimiento sostenido de la población, grandes diferencias entre los pueblos e Independencia económica. · Económicas: Producción en serie, desarrollo del sistema capitalista, surgen las grandes empresas. · Sociales: Segregación social: burguesía y trabajadores. · Ambientales: Deterioro del ambiente, degradación del paisaje y explotación desmesurada de la tierra.
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Impacto ambiental de los materiales Consumo de energía Utilizar materiales de bajo consumo energético en todo su ciclo vital, será uno de los mejores indicadores de sostenibilidad. Los materiales pétreos como la tierra, la grava o la arena, y otros como la madera, presentan el mejor comportamiento energético, y los plásticos y los metales -sobre todo el aluminio- el más negativo. Los plásticos y los metales consumen mucha energía en el proceso de fabricación; sin embargo, los plásticos son muy aislantes y los metales, muy resistentes. Consumo de recursos naturales El consumo a gran escala de ciertos materiales puede llevar a su desaparición. Sería una opción interesante el uso de materiales que provengan de recursos renovables y abundantes, como la madera. Impacto sobre los ecosistemas El uso de materiales cuyos recursos no provengan de ecosistemas sensibles, es otro punto a tener en cuenta. Como la bauxita que proviene de las selvas tropicales para fabricar el aluminio o las maderas tropicales sin garantías de su origen. Emisiones que generan La capa de ozono se redujo, entre otras razones, por la emisión de los clorofluorocarbonos (CFC). El PVC, defensor en la causa en la industria del cloro, debido a sus emisiones de furanos y dioxinas, tan contaminantes, van siendo prohibidos en cada vez más usos, como el suministro de agua para consumo humano. Comportamiento como residuo Al concluir su vida útil, los materiales pueden causar graves problemas ambientales. El impacto será menor o mayor según su destino (reciclaje, incineración, reutilización directa). El uso posterior de vigas de madera, antiguas tejas cerámicas o material metálico para chatarra es muy apreciable.
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Sostenibilidad La Sostenibilidad es la integración de los factores económicos, sociales y medioambientales. No sólo habla de la construcción, también tiene en cuenta los recursos necesarios para el desarrollo de la actividad humana. Un proyecto sostenible está enfocado en la reducción del calentamiento global mediante el ahorro energético y el uso de sistemas de evaluación del ciclo de vida de los materiales, con la finalidad de mantener el equilibrio entre la inversión de la construcción del edifico y su valor durante su vida útil. Supone adecuarlo a sistemas naturales y conocimiento de los procesos ecológicos. Eficacia económica Integrar en los costes
Medioambiental
Social Social
Proteger el medioambiente y la salud humana
Lucha contra la pobreza y la exclusión social
Desarrollo sostenible
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Análisis del ciclo de vida (ACV) de un material Para definir los conceptos del Ciclo de vida y Análisis del ciclo de vida de un producto se hace referencia al contenido de la norma internacional ISO 14040: Ciclo de vida Etapas consecutivas e inter relacionadas del sistema del producto desde la adquisición de las materias primas o generación de recursos naturales hasta su eliminación final. Análisis de ciclo de vida Técnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales asociados con un producto: compilando un inventario de entradas y salidas relevantes del sistema; evaluando los impactos ambientales potenciales asociados a esas entradas y salidas de materia y energía, e interpretando los resultados de las fases de inventario e impacto en relación con los objetivos del estudio. La misma norma internacional, ISO 14040 de 1997, marca las etapas que debe cumplir la realización de un ACV: • Definición de objetivos y alcance del estudio ( ISO 14041 de 1998): es básico definir el objetivo principal del estudio, quién lo encarga y el motivo; también hay que definir una unidad funcional a la que se referirán los flujos de entradas y salidas. • Análisis de inventario (ISO 14042 de 2000): identifica y evalúa las entradas (materia prima y energía) y las salidas (emisión de gas, líquidos y residuos sólidos) de cada una de las etapas del ciclo de vida del producto. • Evaluación de impactos (ISO 14043 de 2000): clasifica, normaliza y valora los impactos ambientales identificados en la etapa de análisis de inventario. • Interpretación resultados (ISO 14043de 2000): conclusiones y propuestas de mejora. En resumen, el ACV identifica y cuantifica el uso de materiales y energía, así como las emisiones al medio ambiente, para evaluar el impacto ambiental que producen estas cargas ambientales y a partir de estos resultados proponer estrategias de mejora ambiental.
WikiBIJ_Formación para la Empleabilidad Principios generales de Bioconstrucción y sostenibilidad | Módulo 1 El ACV se diferencia de otros métodos de auditoría medioambiental, en que no solo evalúa el impacto donde se ubica la construcción, también en el entorno de la extracción, elaboración, transporte, construcción, uso, rehabilitación, derribo, reciclaje, etc. Por este motivo vamos a analizar cada uno de estos procesos: • Obtención de materias primas, materiales y componentes. Hay que considerar la extracción en la naturaleza, la energía, los impactos de los procesos de obtención, el transporte y almacenaje. • Fabricación. Impactos ambientales de los procesos de transformación, montaje y verificación, así como de los residuos generados por estos procesos. • Embalaje. La incidencia de los impactos de embalaje en el conjunto de la economía es muy elevada (Directiva europea 94/62/CE relativa a los envases y sus residuos). • Distribución. El transporte, el almacenaje y la distribución son daños crecientes sobre el medio (emisión de contaminantes del transporte, contaminación acústica, etc.). • Comercialización. Una inadecuada comercialización puede acarrear el peor de los impactos: tener que destruir la producción antes de su uso. • Uso. Aunque es un aspecto muy cuidado se producen los principales impactos ambientales (consumos de energía, generación de residuos, etc.) • Mantenimiento. Es causa de impactos ambientales importantes. Debemos tener en cuenta la disponibilidad y la obsolescencia. • Final de la vida útil, valoración, reciclaje y reutilización. Una vez el material deje de cumplir su función, se valorará posibilidad de reciclar o de reutilizar para reducir el impacto ambiental evitando generar residuos. Es preferible reutilizar que reciclar para evitar costes que genera el proceso y es mejor reutilizar que derribar y verter escombros a un vertedero, ya que la capacidad de los vertederos cada vez es más escasa.
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Aplicación en la construcción de los materiales • Mejorar el diseño de los materiales: · Utilizar preferentemente materiales procedente de recursos renovables, valorizar los materiales utilizando materiales reciclados (procedentes de recuperación de residuos). · Utilizar materiales de bajo consumo energético durante su proceso de extracción y fabricación. · Utilizar materiales procedentes de materias primas abundantes y de bajo impacto/toxicidad. · Considerar la distancia de transporte de los materiales hasta la obra. • Mejorar las soluciones constructivas: facilitar el proceso de desconstrucción con sistemas desmontables, de compatibilidad y vida útil similar entre materiales de un mismo sistema constructivo para maximizar la reutilización de los componentes ( p.e. utilizar mortero de cal en formación de fabricas de ladrillo, ya que el mortero de cemento tiene mayor dureza y dificulta su extracción). • Ecoetiquetas de productos, declaraciones ambientales de productos. • Comparar materiales según características requeridas, evaluar globalmente los impactos de cada uno de los productos que nos ayude a la toma de decisión de la elección de un material. • Ahorro energético. Minimizar las necesidades energéticas en el proceso de la fabricación y del edificio incorporando energías renovables y sistemas de alta eficiencia. • Establecer criterios de reciclaje de productos: buscar aplicaciones a los residuos entre fases de fabricación del material y el producto, y entre el producto y el uso. • Planificar gestión de residuos. Aplicar un plan de gestión de residuos de obra que maximice el reciclaje y controlar la correcta ejecución de las medidas de reducción del impacto ambiental.
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Concepto de las 4 ‘R’ aplicado a los materiales de construcción Reducir Minimizar el consumo El primer paso es reducir la demanda de recursos no renovables, como son los combustibles fósiles (petróleo, gas o el carbón), el agua, los minerales, suelo agrícola o depósitos geológicos. este punto está directamente ligado a una conciencia social de reducir el consumo. Las estrategias de reducción pasan por unas normativas más estrictas, con el fin de mantener en equilibrio los recursos naturales y el respeto al medioambiente.
Reutilizar Utilizar de nuevo un elemento para el mismo fin La construcción de un edificio supone una gran inversión económica y un gran gasto en recursos naturales, por tanto los edificios se deberían proyectar con criterios de durabilidad en forma y construcción con materiales adecuados en cada caso, se traduciría en construcción de edificios de calidad y por tanto aumentaría su valor social y cultural, con tendencias a su conservación. A lo largo de la historia los parámetros sociales han ido cambiando según las necesidades y avances tecnológicos. Por ejemplo es el caso de las Masías en Cataluña, lo que antes eran casas de payes de extracto social bajo, ahora se rehabilitan y se convierten en casas señoriales o de turismo rural muy apreciado. La reutilización puede ser total o parcial, aprovechándose al máximo todos los materiales, para ello es importante simplificar en los sistemas constructivos, tender a sistemas desmontables y compatibilidad entre materiales en resistencia y durabilidad entre otras características.
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Reciclar Utilizar un material o parte del mismo para otros fines El reciclaje se basa en la utilización de una parte útil, es decir aprovechable, de un material mediante su extracción y su transformación, en comparación con la reutilización utiliza más energía, pero siempre es mejor reciclar que desechar para evitar residuos, lo importante es equilibrar el gasto energético en el ciclo de vida de un material y reducir el impacto medioambiental.
Rehabilitar Reparar espacios contaminados: ambiental, agua o en terrenos La mitad de la población vive en las ciudades, es por tanto las áreas urbanas las principales fuentes de contaminación atmosférica, y suponen un riesgo para la salud, gran parte de la contaminación en provocada por los edificios directamente o mediante el transporte para su desplazamiento a ellos. Un buen trazado urbanístico puede contribuir en la reducción del impacto ambiental, como por ejemplo: favoreciendo edificios con más luz natural, zonas para ciclistas y transporte público, al igual que se puede mejorar la calidad del aire en zonas urbanas con plantación de árboles que purifican el aire y dan sombra a los edificios y calles. Para poder mejorar y eliminar la contaminación es necesaria la acción conjunta de la arquitectura, el paisajismo y el urbanismo. Otro elemento importante en la rehabilitación son los suelos contaminados de edificios anteriores destinados a usos industriales, la contaminación en el suelo está localizada, es duradera y afecta a áreas muy amplias, es una amenaza para la salud y degrada el medio ambiente. Para que los terrenos puedan ser productivos y reutilizados es necesario liberarlos de la contaminación y para ello es necesario una inspección y estudio por especialistas, los terrenos son la base principal para la proyección de un edificio.
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Aplicación en la construcción de los materiales Reciclables Son materiales que se obtienen de materias primas a partir de desechos varios, introduciéndolos de nuevo al ciclo de vida. Ejemplos de materiales reciclables: aluminio, vidrio, cartón, acero, hormigón. Reciclabilidad: capacidad que tienen los materiales para ser reciclados, dependerá de su composición. El vidrio tiene una reciclabilidad del 100% por ser un material natural. Reutilizables Son materiales que permiten volver a utilizarse según su función original, dependerá de su conservación. Como p.e.: Tuberías, puertas, ventanas, balconeras. Reciclados Materiales y productos intermedios provenientes del procesamiento de objetos de desecho de su misma procedencia: aluminio, áridos, cobre.
Subproductos de otras industrias Materia prima que se utilizan para productos de construcción que provienen otras industria, como p.e.:cenizas volantes y escorias siderúrgicas.
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Materiales respetuosos con el medioambiente El respeto por el medioambiente requiere que se tenga en cuenta el proceso completo para la obtención de los materiales utilizados en la construcción: Gasto energético del material Mínimo consumo de energía del material tanto en la obtención, como en la fabricación, colocación y eliminación. No contaminar el entorno Tanto en su fabricación como en su empleo o eliminación, los materiales no deben ser contaminantes con el entorno o generar residuos (el amianto y el pvc son contaminantes desde su obtención hasta su eliminación y de difícil reciclado). Productos locales y naturales Favorece la integración del paisaje y evita contaminación indirecta con el transporte y favorece la economía de la zona. Reutilización Todos los materiales deberían ser reciclables y reutilizables, ya que la durabilidad del material es limitada, hay que pensar en qué hacer con dicho material una vez transcurrida su vida útil. Se tenderá a reducir la transformación del producto y que los materiales que componen un producto sean biocompatibles. Residuos de construcción y demolición Con menor impacto paisajístico, contaminante de gases y de CO2. Ahorro energético Características aislantes y acumuladores energéticos ya que contribuirán al ahorro de energía reteniendo calor en invierno y manteniendo casa fría en verano. Ecoetiquetas Como medida principal de confianza para la elección de un material, la exigencia de sellos de calidad ecológica, que implique un análisis del ciclo de vida de los materiales.
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Materiales más frecuentes en bioconstrucción Madera La madera es uno de los materiales más sostenibles, mientras se satisfagan algunas pautas. En primer lugar, los tratamientos de conservación ante los insectos, los hongos y la humedad pueden ser tóxicos. Actualmente, se comercializan tratamientos compuestos de resinas vegetales. Por otro lado, debemos tener garantías de la sostenibilidad de la gestión del espacio forestal de donde proviene. Para ello se creó una certificación, el sello FSC. Al concluir su vida útil, la madera puede reciclarse para fabricar tableros aglomerados o para su valorización energética como biomasa. Se aconseja el uso de maderas locales, ya que una gran porción de la madera semi-manufacturada que se utiliza en nuestro país proviene de Norteamérica, países bálticos y países nórdicos, con alto consumo energético para su traslado.
Pétreos Muestran un impacto pequeño. El impacto más notorio gravita en la etapa de extracción, por la variación que provoca en el terreno, el cambio de paisaje y de ecosistemas. Por su uso generalizado, este tipo de material es el que ocasiona mayores problemas en el colapso de vertederos. Generalmente se sugiere el uso de materiales del lugar, ya que debido a su peso, trasladarlos implica un alto consumo energético. El mayor beneficio radica en su larga duración, una de las máximas de los materiales sostenibles. El cemento consume mucha energía y puede ser riesgoso para la salud. Por este motivo, se deben tomar medidas de precaución en la manipulación para prevenir tanto la inhalación de polvo como las quemaduras o irritación que pueden darse al contacto con la piel, teniendo como prioridad el uso de los componentes libres de cromo VII.
WikiBIJ_Formación para la Empleabilidad Principios generales de Bioconstrucción y sostenibilidad | Módulo 1 Metales Los principales, son el acero y el aluminio. Implican un alto consumo de energía y emiten sustancias que perjudican a la atmósfera. Sin embargo, sus prestaciones mecánicas, con menos material, pueden resistir las mismas cargas, y, además, son materiales muy valorizables en obra. Plásticos Provenientes del petróleo, se comportan de un modo parecido a los metales, por sus altos consumos de energía y contaminaciones en su elaboración. También, en caso de accidentes de petroleros, generan riesgos sobre el medio ambiente e inestabilidad geopolítica por su control. Como material de construcción tiene amplias propiedades, como su estabilidad, ligereza y alta resistencia, así también posibilidades de uso como aislamiento. Algunos materiales tradicionales utilizados para instalaciones como plomo y cobre, se están reemplazando por plásticos como polietilenos y polibutilenos por sus excelentes prestaciones y mejor comportamiento ambiental. Pinturas Las hay de muy diversa composición, como disolventes, pigmentos, resinas, la mayoría derivados del petróleo. Han aparecido variedad de productos que reemplazan a los hidrocarburos por componentes naturales, lo que se da en llamar pinturas ecológicas y naturales. Los problemas surgen cuando los sobrantes son echados en sitios inapropiados con el peligro de emanaciones que contaminan. Las pinturas plásticas o de base acuosa son las que usan el agua como disolvente. Aislantes Los más utilizados en construcción son las espumas en forma de panel o de proyectado. Al ser causantes de la reducción de la capa de ozono, los CFC se reemplazaron por otros productos como el HFC y el HCFC, que a pesar de no afectar la capa de ozono, provocan el calentamiento global. Hay otras opciones, como la fibra de vidrio o de roca, el vidrio celular, y otras más saludables para el ambiente, ya que provienen de fuentes renovables como la celulosa, el corcho o el cáñamo.
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Ecoetiquetas El objetivo de las ecoetiquetas (o etiquetas ecológicas) es el de promover la demanda de aquellos productos que tengan un menor impacto ambiental asociado. Conforme a la ISO (organización internacional de estandarización) existen tres tipologías de etiquetas ecológicas: Ecoetiquetas tipo I Las ecoetiquetas tipo I son certificaciones ambientales que consideran el análisis de ciclo de vida del producto o servicio. De acuerdo con la ISO 14024, las ecoetiquetas tipos I forman parte de un programa voluntario, multicriterio y desarrollado por una tercera parte que autoriza su uso. La ecoetiqueta tipo E indica que un producto es ambientalmente preferible en función de una serie de consideraciones basadas en su ciclo de vida. Las ecoetiquetas tipo II o auto declaraciones ambientales De acuerdo con la ISO 14021, consisten en afirmaciones relativas a alguna característica ambiental del producto que las contiene y que no han estado certificadas por una tercera parte. Según la norma ISO 14021, debe evitarse el uso de frases generalistas o ambiguas sobre el producto como seria “respetuoso con el medio ambiente”, “ecológico”, “no contamina” o “protege la capa de ozono”. Las ecoetiquetas tipo III o declaraciones ambientales de producto (EPDs) De acuerdo con la ISO 14025, facilitan la comunicación objetiva, comparable y creíble del comportamiento ambiental de los productos. Las EPDs no dan criterios sobre la preferencia de un producto ni establecen unos criterios mínimos a cumplir. Al mismo tiempo, pueden fomentarla demanda y oferta de productos y servicios con un menor impacto ambiental al permitir una comparación justa entre diferentes productos. Estas declaraciones se basan en estudios de Análisis de Ciclo de Vida de un producto y se desarrollan de acuerdo a unos requerimientos específicos. Además, las EPDs pueden estar revisadas y validadas por un organismo acreditado.
BIJ 3.0 [Bioconstrucción+Innovación+Jóvenes] WikiBIJ_Formación para la Empleabilidad Módulo 1 Principios generales de Bioconstrucción y Sostenibilidad