Exposición Enrique Escobar - Universidad de Concepción
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Exposición Enrique Escobar - Universidad de Concepción
Madera, Construcción y Sustentabilidad Universidad de Concepción 27 de Octubre de 2015 Enrique Escobar Gattás Ingeniero Civil Industrial U. CH MBA, UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA Madera y su Sustentabilidad:Consensos Constructor Civil Alexander Fritz, Ing. Juan Acevedo y Arq. Paulina Oyarzún. The European Confederation of Woodworking Industries • Debido al acelerado cambio climático, -aumento importante de la temperatura media de la tierra-, se observa la tendencia de incentivar a nivel internacional y en algunos casos, incluso de exigir, el uso de materiales sustentables en la construcción. Y es en este ámbito, donde la madera tiene un importante rol que desempeñar, por ser un material completamente renovable y de bajo gasto de energía en su producción. Por ello, a pesar de la existencia de materiales imperecederos como hormigón, acero y otros, hoy se observa un auge cada vez mayor del uso de la madera aserrada y laminada encolada en elementos estructurales, de revestimientos, muebles y decorativos. • El aumento de la temperatura media de la tierra, sería producto de la actividad humana, que genera el incremento en la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero tales como CO2, metano y otros. Madera desde los Albores de la Humanidad Gènesis 6-9 ………”Hazte un arca de madera de gofer; harás aposentos en el arca, y la calafatearás con brea por dentro y por fuera. 15 Y de esta manera la harás: de trescientos codos la longitud del arca, de cincuenta codos su anchura, y de treinta codos su altura. 16 Una ventana harás al arca, y la acabarás a un codo de elevación por la parte de arriba; y pondrás la puerta del arca a su lado; y le harás piso bajo” Lo más probable es que el Gofer fuera una especie antediluviana, de material resistente en grado sumo al fuego y calor, y de gran flotabilidad. Hay otros estudiosos que la identifican con madera de ciprés. Por otra parte, estudiosos modernos creen reconocer en el Gofer un a especie de papiro, o planta en caña de material sumamente resistente. Durabilidad ……Misterios..Cultura……….. • En 1829 el Dr. Frederich Parrot, un profesor alemán de filosofía natural, visitó el monasterio de San Jacobo en el pueblo de Ahora situado en el mismo monte Ararat, que es el más alto de Turquía , con 5165 msnm, consignando en su libro que los monjes habían obtenido la madera necesaria para la construcción del monasterio de los restos del Arca de Noé. Once años después, en 1840, el monasterio y todos sus monjes desaparecieron tras la última erupción del Ararat. Así, no pudo generarse una prueba fehaciente que demuestre la existencia real del Arca. • El LCA (Life-cycle assessment or analysis) es decir “valoración o análisis del ciclo de vida” mide la totalidad del impacto del producto en el medio ambiente, considera la demanda de energía desde cuando el material es extraído, transformado, utilizado, hasta que el mismo es eliminado o reciclado. • La madera es un material reductor del CO2 y liberador de oxígeno. A su vez, es poco demandante de energía para su elaboración y productor en sí mismo de energía. • En este mundo donde el término sostenible o sustentable parece impregnar todas las actividades del hombre, la madera, como en los orígenes de su existencia, vuelve a estar como protagonista de sustento imprescindible. • Libros y revistas de arquitectura, han dedicado ediciones completas a exponer al diseñador las características, los avances tecnológicos, innovaciones, posibilidades y ventajas que ofrece la madera como material ecológico. • También se han instaurado premios internacionales de arquitectura en madera como el “Espíritu de la Naturaleza” cuyo objetivo es impulsar a nivel internacional una preocupación cada vez mayor por una arquitectura sostenible que utilice la madera como material principal. • Finlandia, a través de la asociación Puu culturiza (la madera en la cultura), instauró en 1999 la distinción anual “Spirit of Nature, Wood Architecture Award” . • La Comisión Brundtland (1987) define el desarrollo sostenible como aquel “que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”. • Desde la perspectiva de ciclo de vida, la madera es un recurso renovable, cuya cadena de suministro es principalmente nacional, es de larga durabilidad, biodegradable y reciclable; además, se da la posibilidad de que posea menor energía incorporada que otros tipos de productos. A esto se puede sumar su versatilidad de aplicaciones, tanto en estructura como en terminaciones, donde permite el desarrollo de productos modulares y prefabricados que facilitan los procesos de construcción. • En países como Nueva Zelanda y Japón, la madera es utilizada para construcciones de viviendas antisísmicas. La madera es un material ligero y elástico que permite desarrollar estructuras más livianas y comportarse de mejor forma en casos de movimientos sísmicos, presentando un menor grado de deformación frente a situaciones telúricas. • En países con tradición en construcción en madera, se reconoce que la madera tiene un excelente comportamiento frente al fuego. La madera arde muy lentamente a razón de 0,6 mm/min, y al arder la madera forma carbón, que es un excelente aislante térmico, por lo cual las estructuras de madera soportan eficazmente las altas temperaturas reinantes en un incendio. • En Nueva Zelanda, el gobierno decretó una norma, que entró en vigencia en Julio del 2008, que estipula que para cada proyecto nuevo de un edificio público, debe ser evaluada la alternativa en materialidad madera y el proyecto que se materializará será el que ofrezca la mejor alternativa desde el punto de vista técnico y de sustentabilidad. • En Nueva Zelandia y Chile, por exigencia de la normativa toda la madera aserrada utilizada en estructuras debe ser preservada, incluido los tableros contrachapados. Para identificar el tipo de tratamiento la norma exige la aplicación de diferentes pigmentos de colores según el preservante, lo que permite identificar que clase de riesgo le corresponde a la madera tratada. • En Nueva Zelandia, los preservantes utilizados principalmente en las estructuras interiores son en base a borato y LOSP. Para los revestimientos exteriores se usan LOSP. En las maderas de los exteriores de las viviendas, como cercos, jardines, muros de contención y otros, se usa el CCA, al igual que en Chile (NCH 819) • Diversas investigaciones y estudios sobre el cambio climático muestran que los edificios y el desarrollo de la construcción –entre otros factores–, son una de las áreas más relevantes en la emisión de CO2. El capital medioambiental invertido en ellos es enorme. Consumen gran cantidad de energía proveniente de combustibles fósiles: “el 45% de la energía generada en el mundo se utiliza para calentar, iluminar y ventilar edificios y el 5% de ella para construirlos, por lo que son responsables de aproximadamente el 50% de la producción de gases de efecto invernadero. Por otra parte, el 40% del agua utilizada en el mundo se destina a abastecer instalaciones sanitarias y otros usos en edificios”, a la vez que absorbe el 50% de todos los recursos mundiales. • Junto con las políticas de los gobiernos, enfocadas a disminuir las emisiones de CO2 y aumentar el ahorro de energía, también los profesionales involucrados en el área de la construcción tienen una gran responsabilidad y, por ende, un relevante rol que desempeñar. La toma de conciencia y preocupación por el impacto, positivo o negativo, que genera la actividad que desarrollan en el medioambiente es de vital importancia. • Otro aspecto a considerar en la selección de un material, es el ahorro de energía, elemento esencial en la búsqueda de la sostenibilidad, ya que el problema fundamental se halla en la relación entre el consumo de combustibles fósiles y las emisiones de CO2. En el caso de Chile, este problema es aún mayor por ser un país con dificultades en cuanto a producción de energía. • Sin embargo, para poder catalogar hoy día una obra como sustentable, los profesionales deben considerar las complejas exigencias de cada uno de los materiales de construcción. • Un ejemplo de preocupación por este tema, se puede ver en la actitud que tienen en la actualidad los países desarrollados frente a la construcción sustentable, incentivando el desarrollo de viviendas “cero emisiones”, como la presentada en Inglaterra en junio de 2007, donde una casa de dos pisos y medio de altura, pierde 60% menos energía que una vivienda común. Este ahorro se logra mediante el funcionamiento de paneles solares para la producción de electricidad y agua caliente, además de un sistema de recolección de aguas lluvias. En este país, una vivienda común de tamaño similar gasta cerca de US$1.000 anuales en electricidad, en tanto que la vivienda ecológica propuesta, se limita sólo a US$62. Además, cabe señalar, que ésta se convierte en solidaria, ya que el excedente de energía eléctrica que produce la vivienda, se deriva a la red general de la ciudad. Fuente : BBC News, 12 de Junio de 2007 Primera vivienda “cero emisiones” en Inglaterra, con revestimiento de madera y placas captadoras de energía solar. Junio de 2007. Corte transversal de la primera vivienda “cero emisiones” para Inglaterra, con aplicación de estructura de vigas de madera laminada. Esta vivienda fue catalogada como “cero emisiones”, mediante el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) instaurado en los países desarrollados. La construcción cuenta con paneles solares para producir agua caliente y electricidad, una planta de biomasa entrega calefacción y agua caliente, y un sistema de recolección de agua de lluvia. Los dueños de una casa normal de este tamaño deberían gastar alrededor de 1.000 dólares anuales en electricidad, mientras que los habitantes de esta ecológica casa sólo 62 dólares. Además la casa es solidaria, ya que la energía eléctrica que no usa, por ejemplo si te vas de vacaciones, la deriva a la red general. A través de la combustión de Pellets –un biocombustible sobre la base de aserrín y virutas de madera prensadas–, el CO2 generado se compensa por aquel almacenado en la madera, es decir, por el captado por los árboles durante su crecimiento. Un problema que aún resta por solucionar se relaciona con el valor de la vivienda, que excede el 40% del costo por sobre el de una casa común. Aporte del bosque Investigaciones han demostrado que los bosques en crecimiento son un buen medio para paliar el aumento de la concentración de CO2 en el planeta, debido a que la madera –básicamente constituida por celulosa– es un excelente acumulador de carbono. Los árboles extraen y fijan el carbono del CO2 atmosférico durante su crecimiento, almacenamiento que puede ser permanente en el tiempo. Son los bosques jóvenes, en pleno crecimiento, los que fijan la mayor cantidad de carbono, mientras que aquellos que han alcanzado su máximo crecimiento, almacenan menores volúmenes de este gas. En este sentido, resulta altamente recomendable realizar un aprovechamiento sustentable de los bosques que ya han alcanzado su máximo crecimiento y favorecer su regeneración. Los árboles extraen y fijan el carbono del CO2 atmosférico durante su crecimiento. • Para comprender el aporte al desarrollo sustentable del bosque y el material madera en la construcción, es necesario considerarlo en relación a los tres principios sobre los que se basa la sostenibilidad: los aspectos sociales, económicos y medioambientales. • En lo social, permite mejorar la calidad de vida de los habitantes de un edificio, ya que provee espacios y hábitats con un medioambiente natural y saludable; además de aportar seguridad estructural y sísmica. Igualmente, construir con madera, implica en muchos casos respetar la cultura y el patrimonio del lugar. • En lo económico, significa reducir el consumo de energía no renovable; usar eficientemente los recursos disponibles; ofrecer entornos de trabajo y de desarrollo de la vida cotidiana saludables y de alta calidad, los que pueden aumentar la eficiencia y competitividad del usuario. • En relación al medioambiente, éste se ve favorecido porque al construir en madera se minimizan el uso de los recursos y las emisiones de CO2, tanto durante la producción del material, en la construcción del edificio, como en el uso y demolición de éste. Ello implica utilizar materiales y métodos de construcción que minimicen el impacto medioambiental con respecto al entorno local y global, tanto en el corto como mediano plazo, así como conservar recursos naturales del lugar, mejorar y proteger el entorno natural. • Los tres pilares del desarrollo sostenible, fueron planteados por la Comisión Brundtland en 1987 • Si los recursos naturales usados en el área de la construcción, tanto en edificaciones como en obras civiles, representan aproximadamente el 50% de todos los recursos consumidos en el mundo, para una evaluación más completa del aporte de la madera al desarrollo sostenible, es necesario comparar su impacto medioambiental con el de otros materiales utilizados en la construcción. • Para producir los materiales de construcción más comunes como: albañilería armada, reforzada, cerámica, hormigón armado, acero, aluminio, vidrio, polímeros como PVC, policarbonato y otros, hoy se necesitan importantes cantidades de energía térmica, pero también se debe considerar que en el proceso se producen materiales altamente contaminantes. • Por otra parte, los productos utilizados en la construcción de edificios, no sólo tienen un significativo impacto medioambiental –provocado por su extracción y fabricación–, sino también por el transporte, metodologías de construcción empleadas, energía requerida para el uso del edificio, así como por la eliminación de los materiales una vez finalizada la vida útil de éstos. • Actualmente y mediante el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), se puede comparar el impacto medioambiental de los materiales utilizados en la construcción, desde su extracción, procesamiento, transporte y uso, hasta su demolición y eliminación. Los estudios llevados a cabo en diferentes partes del mundo demuestran que, considerando la totalidad de los aspectos de su ciclo de vida, el comportamiento medioambiental de la madera es superior al de otros materiales. El gráfico compara la valoración del ciclo de vida de diferentes materiales de construcción empleados en revestimientos exteriores, desde el consumo de energía requerido para su producción, su impacto en el cambio climático y polución del aire. Fuente : “Tackle Climate Change”, USE WOOD. Canadian Edition. Panel Intergubernamental del Cambio Climático 2007. Pag. 8 Estudios realizados en la Universidad de Victoria en Wellington, Nueva Zelanda muestran la ventaja de la madera en cuanto a energía contenida y coeficientes de emisiones de CO2 en comparación con otros materiales de construcción. Energía contenida y el coeficiente de emisiones de CO2 para materiales de construcción. MATERIAL MJ/M3 KG CO2/M3 ALUMINIO 517.185 21.600 CEMENTO 12.005 1.939 ACERO 245.757 9.749 MLE 5.727 -479 Energía contenida y el coeficiente de emisiones de CO2 para materiales de construcción. Otras investigaciones realizadas en los últimos años, confirman que los productos de madera y sus derivados, resultan ventajosos en muchos de los aspectos de impacto medioambiental. De los informes emitidos, se puede destacar los del Instituto Atenha Sustainable Materials Institute de Canadá, que investigó el impacto ambiental que originaba una casa de 223 m2 usando tres tipos de materiales estructurales tales como vigas de madera, metálicas y de hormigón Energía (Gj)[1] Recursos usados (kg) Madera Acero Hormigón 255 389 562 121.804 138.501 234.996 62.183 76.453 93.573 3.236 5.628 6.971 407.787 1.413.784 876.189 10.746 8.897 14.056 Calentamiento global potencial (kg CO2) Volumen de toxicidad crítica del aire Volumen de toxicidad crítica del agua Desechos sólidos (kg) [1] GJ: 1Gigajoule es equivalente a un billón de joules. La investigación concluye que la madera necesita una menor cantidad de energía para su transformación frente al acero y el hormigón; que requiere menos materia prima para elaborar el mismo producto; emite menor CO2 en su fabricación; contamina menos el aire y el agua, pero genera una mayor cantidad de residuos sólidos que los metales. Sin embargo esto último no constituye problema, por ser la madera un material biodegradable. • Hoy día está ampliamente demostrado que el uso de madera renovable en la construcción, certificada, convenientemente tratada y con un diseño cuidadoso para asegurar su duración en el tiempo, contribuye notablemente a la disminución de emisiones de CO2. Por ello, el consumo de madera es considerado en la actualidad, como un bien ambiental, ya que almacenar carbono en forma de celulosa, es sin duda alguna, uno de los caminos para reducir el calentamiento global. • La celulosa es un buen almacenador de carbono, además de muy estable, resistente y difícil de destruir, por lo que se considera su almacenamiento como permanente en el tiempo. Torre de Observación de Pájaros. Arquitectos Gerkan Marg und Partner. Alemania 2006. • En los últimos años, la sociedad ha cambiado su punto de vista sobre el futuro y los problemas a enfrentar. Después de un siglo XIX e inicios del siglo XX plenos de euforia, de crecimiento ilimitado y sin contradicciones donde todo se interpretaba y resolvía por partes, los síntomas de los cambios no deseados comenzaron a crear dudas sobre el avance exitoso de la ciencia y la tecnología. • Un nuevo paradigma se fue imponiendo, como siempre por las fallas del anterior, en su capacidad de dar explicaciones. El cambio no fue incruento, sus errores tuvieron costos. • El siglo XXI aparece como el tiempo de los recursos naturales renovables, el tiempo del medio ambiente. • Cómo se ubica la construcción de edificios de madera en relación con las alternativas de otros materiales respecto al impacto ambiental es la cuestión a dilucidar. De nuestras decisiones depende nuestro destino………………