Análisis sostenible del ciclo de vida de la envolvente vertical opaca. Metodología de evaluación del impacto ambiental, económico y social

Abstract

Aquesta tesi parteix de la reflexió de la definició de Desenvolupament Sostenible i Tríada de la Sostenibilitat en relació al projecte arquitectònic; de com aplicar en l’àmbit de la construcció el concepte del balanç dels tres impactes; ambiental, econòmic i social. Actualment, els arquitectes ens centrem en desenvolupar estratègies per reduir l’impacte ambiental que tenen els edifi¬cis; seguint les normatives, regulacions i indicadors del mercat, els quals s’enfoquen quasi en la seva totalitat en reduir el consum d’energia durant l’etapa d’us de l’edifici. D’aquesta manera, els edificis sostenibles són aquells eficientment energètics, i per tant es perd la mirada sobre l’impacte econòmic i social d’aquests i llavors sobre la visió global del seu cicle de vida. Aquesta investigació busca una nova metodologia que integri l’Anàlisi del Cicle de Vida –ACV-, amb l’avaluació de l’impacte ambiental, econòmic i social d’un element arquitectònic. Aquest sistema d’avaluació és verificable, transferible i de fàcil aplicació a qualsevol futura investigació. Per al desenvolupament i estudi d’aquesta metodologia es pren com a cas d’estudi l’envoltant vertical opaca o mur exte¬rior, ja que es considera l’element arquitectònic amb més incidència a nivell d’impacte ambiental. Així doncs, aquesta in¬vestigació comença amb l’anàlisi dels sistemes constructius d’envoltant, classificant-los en termes de sostenibilitat atenent als requeriments de suport i confort, en relació a la resposta del clima local. Un cop realitzada la classificació s’escullen cinc tipologies per tal d’aplicar la metodologia del ACV creada, avaluant els tres impacte i treure’n conclusions a nivell de sostenibilitat i adequació dels sistemes constructius al lloc. Al finalitzar, es genera una llista de pautes de disseny per a que futurs arquitectes puguin utilitzar aquesta tesi per millorar el disseny de les envoltants del seus edificis. Alhora, la metodologia d’avaluació pot ser utilitzada com a eina per desen¬volupar anàlisis exhaustius del nivell de sostenibilitat dels edificis o elements arquitectònics, que permetin donar pautes per millorar-los. D’aquesta manera s’ofereix una eina que pot millorar el nivell de sostenibilitat dels edificis obrint la mirada a lo que real¬ment és sostenibilitat; el balanç entre els tres tipus d’impacte de la tríada del Desenvolupament Sostenible.

Esta Tesis es parte de una reflexión sobre la definición del Desarrollo Sostenible y la triada de la sostenibilidad, y cómo aplicar este concepto al ámbito de la construcción. Podemos entender por la triada de la sostenibilidad el balance de tres tipos de impacto; ambiental, económico y social. Actualmente los arquitectos nos enfocamos en desarrollar estrategias para reducir el impacto ambiental que tienen los edificios; siguiendo normativas, regulaciones e indicadores del mercado; los cuales se enfocan casi en su totalidad en reducir el consumo de energía durante la etapa de uso del edificio. De esta manera llamamos sostenibles a edificios que son eficientes energéticamente, y perdemos la mirada sobre el impacto económico y social del mismo, y también sobre la totalidad de su ciclo de vida. Esta investigación se basa en estas inquietudes, al buscar la creación de una metodología nueva que integre el Análisis del Ciclo de Vida ―ACV―, con la evaluación del impacto ambiental, económico y social de un elemento arquitectónico o edificio. Este sistema de evaluación será verificable, transferible y de fácil aplicación a cualquier futura investigación. Para el desarrollo y el estudio de esta metodología se toma caso de estudio la envolvente vertical opaca, o muro exterior, ya que es considerado el elemento arquitectónico de mayor importancia, a nivel de impacto ambiental. Por lo tanto esta investigación comienza con el análisis de los sistemas constructivos de envolventes, clasificando los mismos en términos de sus aportes sostenibles a nivel de los procesos físicos por los que pasa un edificio en respuesta al clima local. Luego se seleccionaron cinco tipologías de muro exterior a las cuales aplicar la metodología desarrollada, llegando a conclusiones sobre sus comportamientos sostenibles, evaluando su impacto ambiental, económico y social. Por último, se desarrolla otro nivel de investigación, comparando diferentes composiciones en términos de materiales constructivos, para las cinco tipologías seleccionadas. Al finalizar, se genera una lista de pautas de diseño para que futuros arquitectos puedan utilizar esta tesis para mejorar el diseño de las envolventes de sus edificios. A su vez, la metodología de evaluación se puede utilizar como herramienta para desarrollar análisis exhaustivos del nivel de sostenibilidad de edificios o elementos arquitectónicos, lo cual puede arrojar pautas para mejorar el diseño de los mismos. De esta manera se ofrecen herramientas que puedan mejorar el nivel de sostenibilidad de los edificios, abriendo la mira¬da de los que es realmente sostenible, enfocados en el balance de los tres tipos de impactos de la triada del Desarrollo Sostenible.

This thesis is part of a reflection about the definition of Sustainable Development and the Triple Bottom Line; and how to apply this concept to the construction field. Understanding by the Triple Bottom Line, the balance of three types of impact, environmental, economic and social. Presently, the architects focus on developing strategies to reduce the buildings environmental impact; following regulations and market indicators that focus, almost entirely on reducing the energy consumption during the Use stage of a building. In this way, we call sustainable to the buildings that are energy efficient, and we lose our sight on the economic and social impact by itself and on the entire life cycle of a building. This research is base in these concerns when looking for a new methodology that includes the Life Cycle Analysis – LCA-, with the evaluation of the environmental, economic and social impact of an architectural element or building. This evalua¬ting system shall be verifiable, transferable and easy to apply. To study and develop this methodology, it takes as a case study, the exterior wall, since it is consider as the most important architectonic element at an environmental impact level. Therefore, this research begins with the analysis of the facade constructive systems, classifying them in terms of sustainable contributions at a level of physical processes that a building overtakes in response to local climate. Then, there were selected five types of exterior walls to apply the developed methodology, reaching the conclusions on its sustainable performance, evaluating its environmental, economic and social impact. Finally, it develops another research level, comparing different compositions, in terms of construction materials for the five selected typologies. When ending, it generates a list of design guidelines so that future architects can use this thesis to improve the design of building envelopes. In turn, the evaluation methodology is use as a tool to develop comprehensive analysis of the building sustainability level or architectural elements that may lead to improvement in the design. This way, tools are offered to improve the sustainability level of buildings, opening the look of that really sustainable, focu¬sed on the balance of the three types of impacts of the Sustainable Development Triple Bottom Line.