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ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE MATERIALES ECOLÓGICOS Y
MATERIALES CONVENCIONALES CON EL PROPÓSITO DE DETERMINAR
EL GRADO DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL PRODUCIDO, POR UNOS Y
OTROS, EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA OBRA DE INFRAESTRUCTURA EN
LA CIUDAD DE SANTA MARTA.
JOSÉ JAVIER QUINTO OROZCO
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL
SANTA MARTA
2018
ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE MATERIALES ECOLÓGICOS Y
MATERIALES CONVENCIONALES CON EL PROPÓSITO DE DETERMINAR
EL GRADO DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL PRODUCIDO, POR UNOS Y
OTROS, EN LA CONSTRUCCIÓN DE UNA OBRA DE INFRAESTRUCTURA EN
LA CIUDAD DE SANTA MARTA.
JOSÉ JAVIER QUINTO OROZCO
Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero Civil
Ing. JAVIER BURGOS VERGARA
Tutor
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL
SANTA MARTA
2018
Nota de Aceptación
__________________________
__________________________
__________________________
_________________________
Jurado
_________________________
Jurado
Santa Marta, Magdalena, 2018
DEDICATORIA
A Dios, por brindarme la oportunidad de ser y estar.
A mis padres Javier y Luz Elena, por su amor y apoyo incondicional.
A Diana Marcela, por ser ese ejemplo que me motiva cada día a seguir sus pasos y ser
mejor.
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Cooperativa de Colombia por convertirse en eje de mi crecimiento como
profesionalidad.
A los docentes y tutor quienes con sus enseñanzas, conocimientos y consejos forjaron ese
profesional comprometido que hoy soy.
A todas aquellas personas que de una u otra forma contribuyeron con mi formación y
consolidación de este Trabajo de Grado.
CONTENIDO
Pág.
RESUMEN
ABSTRAC
INTRODUCCIÓN
1. DEFINICIÓN DEL TEMA O SITUACIÓN A TRATAR
2. JUSTIFICACIÓN
3. OBJETIVOS DE LA REVISIÓN
3.1 OBJETIVO GENERAL
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
4. METODOLOGÍA
4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
4.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
4.3 TECNICA PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
5. RESULTADOS DE LA REVISIÓN REALIZADA
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
7. CONCLUSIONES
8. RECOMENDACIONES
9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
RESUMEN
El sector de la construcción se ha convertido en un renglón importante para el desarrollo
de la economía y de la sociedad, pero a su vez, parece ser uno de los principales
responsables de la inadecuada utilización de los recursos naturales, contribuyendo a su vez
con el deterioro del ambiente. Al abordar esta problemática se nos presenta la oportunidad
de realizar un análisis comparativo entre las ventajas de utilizar, en las construcciones,
materiales convencionales y materiales ecológicos.
En algunos países desarrollados del orbe, se han promulgado políticas y sistemas
sostenibles estandarizados, en esta línea, que buscan contribuir a mejorar la problemática
que se presenta con la utilización de materiales convencionales, (ej. LEED - Estados
Unidos). En Colombia apenas estos sistemas se están empezando a implementar, en las
construcciones de mega-edificaciones, de grandes superficies. Políticas que se hacen
distantes en construcciones de viviendas familiares.
Existe una gran variedad de sistemas sostenibles, sobre todo en cuanto a servicio
básicos: energía, agua, bioclimática, materiales, residuos, etc., que se podrían implementar
en construcciones de este tipo de viviendas, pero se hace evidente la falta de conocimiento
en esta materia y de la normatividad que regula la construcción, definidas por parte de las
entidades, del Estado, encargadas del sector.
Lo que se pretendemos con este análisis comparativo, entre otras cosas, es poner de
manifiesto la existencia de eco-materiales como sistemas sostenibles para la construcción
de edificaciones civiles en la ciudad de Santa Marta, Magdalena y se fomente la
concienciación, tanto de empresas constructoras como de los usuarios finales, sobre la
importancia en cuanto a la pronta implementación y manejo de estos materiales y sistemas
de construcciones amigables.
Palabras clave: Construcciones civiles, Sostenibilidad, Vivienda. Eco-Materiales.
Reciclaje, Ambiente, Materiales convencionales.
ABSTRAC
INTRODUCCIÓN
Las construcciones civiles, además de convertirse en sistemas indispensable para el
desarrollo de la sociedad, también son uno de sus principales afectantes, responsables de la
contaminación por residuos, transformación del entorno y el uso poco adecuado de recursos
naturales (energía, agua, gas, etc.). Cada edificio y casa que habitamos, deja su huella
ecológica, indeleble, sobre el planeta.
Los procesos de diseño, construcción, operación y, eventualmente, su derribo, generan
el consumo de grandes cantidades de recursos y producen, a su vez, residuos
contaminantes. Según el CCCS, 2012, se puede calcular que el sector residencial y de
oficinas, en el ámbito mundial, consumen: el 40% de energía, el 50% materias primas y el
20% de agua potable, así mismo genera el 30% de emisiones de carbono (CO2) que van a
la atmósfera y el 40% de desperdicios.
El Consejo Mundial de Construcción Sostenible en el 2008, sostuvo que el sector de la
construcción, en el ámbito mundial, es el que más potencial tiene para reducir su impacto
negativo en el ambiente, ya que con a partir de pequeños cambios, los cuales no incurren en
costos desproporcionados de producción, son lo suficientemente aptos para reducir en
promedio, la energía en un 30% de su consumo, el consumo de agua hasta en un 50%,
además de generar ahorros del costo de la disposición de desechos sólidos, que van de un
50% al 90% y la reducción , hasta en un 35% de las emisiones de carbono (CO2).
Existe en el mercado gran variedad de sistemas de construcciones sostenibles, que
pueden ser implementados en la construcción de todo tipo de edificaciones, pero se nota la
falta de conocimiento de éstos y de las políticas claramente definidas (normas) por parte de
las entidades del Estado, encargadas del sector, que orientan y motivan a las empresas del
sector a mejorar sus prácticas.
Con el siguiente se busca, entre otras cosas, plantear una idea general sobre los
conceptos relacionados con los eco-materiales y sistemas construcciones sostenibles, la
importancia de definir la normativa correspondiente y la conveniencia de su pronta
implementación por parte de las empresas del sector, en nuestro país para contribuir con el
mejoramiento del ambiente. Así mismo, se profundizará en el tema relacionado el manejo
de materiales (naturales y reciclados) para contribuir con la salud y calidad de vida de
quienes habitan esas edificaciones.
1. DEFINICIÓN DEL TEMA O SITUACIÓN A TRATAR
Índice de contaminación ambiental generado por construcciones civiles, en la ciudad de
Santa Marta, a partir de la utilización de Materiales Convencionales y Eco-Materiales.
2. JUSTIFICACIÓN
Actualmente se está viviendo una crisis ambiental por la fabricación de materiales de
construcción, que demanda un gran consumo de materias primas no renovables, que genera
un aumento en el impacto ambiental. Viendo las problemáticas se deben plantear medidas o
estrategias de mitigación del impacto provocado por los elementos de los materiales al
momento de ser fabricados. La utilización de recursos renovables y/o reutilizables garantiza
una disminución en las afectaciones al medio ambiente y a salud de los seres vivos.
(Borsani, M., & Silvia, M. 2011).
La finalidad de este análisis comparativo es identificar a través de investigaciones
previas los impactos ambientales provocados por la fabricación de los materiales utilizados
en la construcción de proyectos civiles, y de igual manera estudiar los efectos positivos de
la utilización de materiales renovables, reciclables y reutilizables. También se busca
concientizar a los nuevos constructores para que sustituyan los materiales convencionales
por materiales ecológicos, que cumplan las mismas o mejores condiciones y estándares de
calidad y que a su vez ayudan al medio ambiente, trabajando bajo condiciones técnicas-
económicas y ambientales.
En esta investigación se proponen alternativas de utilización de materiales ecológicos
sobre los materiales convencionales con los que se construyen en la actualidad obras
civiles, en busca de una mejora del medio ambiente y la salud humana.
3. OBJETIVOS DE LA REVISIÓN
3.1. Objetivo General
Realizar un análisis comparativo entre materiales ecológicos y materiales
convencionales que permita determinar el grado de contaminación ambiental que produce
la construcción de una obra de Infraestructura con cada uno de éstos.
3.2. Objetivos Específicos:
Identificar el grado de contaminación ambiental generado por la utilización
de materiales convencionales en la construcción de una obra de
infraestructura.
Determinar el grado de contaminación ambiental generado por la utilización
de materiales ecológicos en la construcción de una obra de infraestructura.
Realizar un inventario de los materiales ecológicos que podrían sustituir los
materiales convencionales, cumpliendo los mismos estándares de calidad,
para disminuir la contaminación ambiental en la construcción de una obra
civil.
Clasificar las posibles enfermedades generadas por el uso de materiales
convencionales en la construcción de una obra civil.
Analizar los factores que intervienen en la disponibilidad de las fuentes de
materiales ecológicos.
Establecer las respectivas recomendaciones para el uso de los materiales
ecológicos que generen mejoramiento del medio ambiente.
4. METODOLOGÍA
En el desarrollo del siguiente Informe de Revisión de literatura hemos abordado el
Método Cualitativo, puesto que la investigación se realiza sobre elementos que no son
cuantificables, como es la oralidad o la palabra escrita y las conductas observables directamente, se
procede a la codificación de los datos obtenidos e interpretándolos.
Este método se caracteriza por ser:
1. Indagatorio: procura indagar sobre el fenómeno estudiado, hasta sus
elementos mínimos.
2. Interpretativo: busca describir y comprende un objeto en su totalidad o,
sus aspectos relevantes o concretos.
3. Particularizante: los resultados obtenidos en la investigación no se
pueden inferir o reducir a un universo.
Según Sabino (1980), se debe tener en cuenta que este método los datos los asume como
“cada uno de los elementos de información que son recogidos durante el desarrollo de la
investigación”.
Son muchos los tipos de fuentes a los que se pueden recurrir para la obtención de datos,
entre éstos se encuentran las personas, las observaciones directas de situaciones/sucesos,
libros, investigaciones, documentos notariales, etc., estos tipos de fuentes se conocen
también como unidades de datos, y con base en los cuales se pueden realizar los análisis y
se determinan las conclusiones del estudio. Un ejemplo claro lo constituyen las encuestas,
cuyas fuentes, a las que se recurren, son las personas y grupos sociales (constituyen la
muestra) y los datos obtenidos son las respuestas que ellas proporcionan.
A través del método cualitativo nos proponemos realizar un Análisis Comparativo con
fines no solamente descriptivos, sino también explicativos, un procedimiento orientado para
poner a prueba un fenómeno.
4.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN
En cuanto al tipo de investigación recurriremos al Descriptivo-Explicativo, puesto que
con este trabajo se plantea un análisis comparativo.
En cuanto al tipo Descriptivo tenemos que la investigación descriptiva es la que apunta,
como el nombre lo dice, a la descripción de la realidad, de situaciones, sucesos, personas o
comunidades, que estén siendo abordadas y se analicen en un estudio.
Este tipo de investigación no trasciende el nivel descriptivo; ya que consiste en esbozar
lo más relevante de un hecho o situación concreta. Tenemos que dejar claro que la
investigación descriptiva no se dedica únicamente a la acumulación y procesamiento de
datos, por el contrario, el investigador debe definir su análisis y los procesos que
involucrará en el mismo.
Las principales etapas que se siguen en una investigación descriptiva son:
a. examinar las características del tema a investigar,
b. definir el tema y formular hipótesis,
c. seleccionar la técnica para la recolección de datos y,
d. seleccionar las fuentes a consultar.
En cuanto al tipo Explicativo tenemos que ésta ya no sólo describe el problema o
fenómeno de estudio, sino que se acerca y busca explicar las causas que lo
originaron. Palabras más, es la interpretación de la realidad estudiada o la explicación del
por qué y para qué de la situación objeto de estudio; con el propósito de ampliar el ¿Qué?
tipo exploratoria y el ¿cómo? del tipo descriptivo.
La investigación de este tipo busca establecer las causas del suceso basado en distintos
tipos de estudio, estableciendo conclusiones y explicaciones, para enriquecer o esclarecer
las teorías, confirmar o no la tesis inicial.
4.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El diseño de investigación Descriptiva, como método científico de investigación,
implica observar y describir el comportamiento de un sujeto sin que se llegue influir sobre
él sobremanera. Son muchas disciplinas científicas, especialmente las Sociales y la
Psicología, que recurren a este método para obtener una visión general de un sujeto o tema
de estudio.
Cuando nos encontramos frente a algunos sujetos que no puede ser observados de
ninguna otra forma; por ejemplo, un estudio de caso social de un sujeto individual, se puede
recurrir a un diseño de investigación descriptiva lo permite la observación, sin afectar el
comportamiento normal del individuo.
Este tipo de diseños es generalmente usado por antropólogos, psicólogos y científicos
sociales, para observar comportamientos naturales sin que estos sean contaminados por
ninguna otra forma. También se emplea por los investigadores de mercadeo, para evaluar
hábitos de clientes o, por algunas empresas que desean verificar la moral de su personal.
Sin embargo, los resultados de una investigación descriptiva no pueden ser utilizados
como una respuesta definitiva o para refutar una hipótesis, pero, si las limitaciones son
comprendidas, pueden constituir una herramienta útil en muchas áreas de la investigación
científica.
4.3. TECNICAS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
En cuanto a la recolección de datos, se procede a seleccionar los instrumentos de
medición (válidos y confiables), a la aplicación de los instrumentos de medición de las
variables estudiadas y a la codificación de las mediciones obtenidas
5. RESULTADOS DE LA REVISIÓN REALIZADA
Antes de determinar los resultados de la revisión bibliográfica realizada definamos
algunos conceptos básicos de lo que son los Materiales Convencionales y Materiales
Ecológicos, además de abordar su incidencia en el Ambiente.
MATERIALES CONVENCIONALES
Materiales Convencionales: En ámbito de la construcción actual son ampliamente
conocidos los efectos nocivos y el impacto negativo que sobre el ambiente ejercen algunos
materiales de construcción; los cuales podemos clasificar como radiactivos, casos del
hormigón y algunos tipos de granito o producto del radón presente en casi todos los tipos de
suelo, incluyendo rocas y agua, los cuales se clasifican como gas radiactivo, puesto que no
tiene color ni olor que resulta de la descomposición natural del uranio. El radón puede
llegar a causar cáncer pulmonar, éste se mueve, a través del suelo, hacia arriba, hasta
alcanzar el aire que respiramos. El objetivo de toda construcción es una funcionalidad, y no
la construcción en sí misma.
El Radón al descomponerse libera partículas radiactivas que suelen quedar atrapadas en
los pulmones. En la medida que estas partículas continúan descomponiéndose en el interior
de los pulmones, producen pequeñas explosiones de energía que llegan a dañar los tejidos
del pulmón.
En el mercado encontramos pinturas, barnices y materiales sintéticos, que emanan gases
tóxicos como benceno, fenoles, tricloroetileno, formaldehídos entre otros. Como estas
substancias tienen estructuras moleculares complejas que no se hallan en la naturaleza, a los
ecosistemas se les dificulta procesarlos fácilmente. Se desconocen sus efectos a largo plazo.
TABLA No. 1 MATERIALES Y EFECTOS SOBRE LA SALUD.
MATERIAL/
SUBSTANCIA
PROBLEMA
Aglomerado de madera, Emanaciones de formaldehido de las resinas ureicas
y fenólicas
Aislación de espuma plástica
(poliuretano o PVC)
Emanaciones de componentes orgánicos volátiles.
Humo muy tóxico al inflamarse.
Aislación de fibra de vidrio
El polvo de lana de vidrio es un arcinógeno, la resina
plástica ligante tiene fenolformaldehido.
Alfombras sintéticas Acumulan polvo, hongos y emanaciones de
componentes volátiles. Los adhesivos aplicados
emiten gases nocivos. Se cargan fácilmente de
estática
Cañerías de cobre para agua (que
requieran soldadura de plomo)
La soldadura de plomo (ya prohibida en muchos
países) desprende partículas de este metal.
Cañerías de plástico (PVC) para
agua
Los solventes de los plásticos y adhesivos e
hidrocarburos clorados se disuelven en el agua.
Cemento/hormigón Las gravas graníticas empleadas como áridos suelen
ser radiactivas.
Ladrillos refractarios Contienen distintos porcentajes de aluminio tóxico.
Pinturas sintéticas de interior Emanan componentes orgánicos volátiles y gases de
mercurio
Pisos vinílicos o plastificados Producen emanaciones tóxicas del material y de los
adhesivos.
Sistemas de acondicionamiento
de aire
Los filtros mal mantenidos desarrollan hongos, las
parrillas de condensación albergan gérmenes
aeropatógenos, el sistema distribuye contaminantes
Fuente Bioconstrucción -Materiales Contaminantes en las Construcciones (GARCEN 2000)
La recurrente exposición a químicos tóxicos afecta nuestro sistema inmune. Los
síntomas pueden ser variados y pueden ir desde dolor de cabeza, depresión, estados gripales
continuos hasta desarrollar epoc e incluso la muerte. Estos productos no sólo afectan la
salud de los seres humanos, sino que también afectan la naturaleza. Así mismo, a largo
plazo pueden derivar en malformaciones congénitas y otras enfermedades también
contribuyen al desarrollo del cáncer. La mayoría de estos productos son derivados del
petróleo.
Se ha podido comprobar que el asbesto o amianto, material aislante, de probados efectos
cancerígenos, éste ya ha sido prohibido en muchos países. En Argentina se le prohibió
mediante las Resoluciones No. 845 de 2000 y No. 823 de 2001 del Ministerio de Salud. En
otros materiales se encuentran presente el plomo, el mercurio o el arsénico. El plomo
origina inminentes daños al cuerpo humano, reduce el transporte de oxígeno y calcio, y
perturbando la transmisión nerviosa del cerebro.
Las instalaciones eléctricas de las viviendas y muchos electrodomésticos entre ellos los
microondas producen campos electro-magnéticos que alteran el equilibrio orgánico de las
personas. Por el contrario, encontramos otros materiales que filtran radiaciones naturales,
algunas resultan necesarias para una vida saludable. Las substancias pueden generar
toxicidad a través de la piel, de la respiración, de la ingestión y del contacto con los ojos.
A continuación, referenciamos los materiales convencionales que componen
edificaciones y se convierten en elementos tóxico para las personas y el ambiente.
Los Cimientos: El hormigón, que o es más que una pasta de cemento, tiene la capacidad
de adaptarse a un molde, por su impermeabilidad una vez endurecido y por la posibilidad
de ser inyectado, se convierte en el material universal para la construcción de obras
enterradas: cimientos, muros de contención, pantallas, etc. Este material tiene varias
ventajas, pero también pueden tener innumerables inconvenientes: se puede presentar
inestabilidad de las pastas de cemento Portland, cuando son aplicadas directamente sobre el
suelo y entran en contacto con los diferentes compuestos químicos que éste puede tener,
como las pastas de cemento son particularmente básicas, al ser atacadas por ácidos, da por
resultados sales solubles o expansivas que pueden afectar a las personas. Problema que se
ven agravado cuando se corroe el acero de las armaduras. ORTÍZ, (2004) sentencia, “para
realizar una correcta cimentación habrá que tener en cuenta las características geotécnicas
del suelo y además dimensionar el propio cimiento como elemento de hormigón, de modo
que sea suficientemente resistente”.
Como consecuencia la edificación durará menos tiempo que lo que podría durar en
condiciones normales, llegando a ocasionar problemas económicos y si se derriba, originará
grandes cantidades de residuos a ingestar. Es común encontrar que el hormigón incorpora
residuos industriales que contienen metales pesados. También se pueden encontrar algunos
aditivos químicos como plastificantes, aireantes, superplastificantes, etc., que contienen
compuestos contaminantes de los freáticos y tensoactivos eutrofizantes.
Estructuras: Los cimientos presentan ciertas particularidades que van en función de su
contacto con el suelo y convierten al hormigón, prácticamente, en el único material con
posibilidades de utilización. En el resto de los componentes de la estructura también se
encuentran ciertas singularidades, aunque posiblemente no guarden relación con las
anotadas anteriormente: primero, los materiales que se pueden utilizar son mucho más
diversos y, segundo, la producción de lixiviados tiene probabilidades mucho más bajas, ya
que los niveles de exposición son mínimos.
Los materiales preferibles para la construcción de estructuras van desde el hormigón
hasta el ladrillo, pasando por algunos materiales tradicionales, como la madera, teniendo
también que las nuevas tecnologías de madera laminada, etc., pueden generar riesgos desde
el punto de vista de la contaminación química. En este caso se puede anotar que los efectos
ambientales están relacionados con el gasto energético, asociado con la fabricación de
materiales resistentes a tracción y a la contaminación correspondiente, y al volumen de
sobrantes que se puede generar.
Cuando se propone conseguir un perfil laminado de acero, se necesita un importante
gasto energético, que compensa sus propiedades estructurales: resistencias, módulos de
deformación, capacidad de adaptación plástica, etc., éstos son superiores a las que nos
proporcionan otros materiales, la utilización de secciones mucho más pequeñas pueden
reducir su impacto global. Además, si tenemos en cuenta aspectos de su potencial de
reciclabilidad que para el caso del acero es completa, puede ser que la utilizar acero sea, a
pesar del gran gasto energético inicial, mucho más favorable. El resultado de un análisis
ambiental, en este caso, no se puede determinar fácilmente.
Fachadas: Las paredes de las fachadas son en general realizadas en obra. Los muros de
la fachada deben ser resistentes y tener el espesor necesario para satisfacer las exigencias
que se derivan de su importante función. Cuando el espesor de una construcción supera los
20 cm., pueden hacerse construcciones incorporando, en las paredes de hormigón armado,
áridos los cuales proceden de material reciclados en derribos. Para tener en cuenta, que los
muros formados con materiales residuales de derribos definen estructuras pesadas y de gran
volumen, son consumidores de menor cantidad de energía en su fabricación, que las
soluciones que convencionalmente se usan en las construcciones modernas.
Los muros formados con residuos reciclados presentan ciertas desventajas y es que, en
cuando se les demuele producen mayores volúmenes de residuos que otras soluciones
mucho más comunes. Pero hay que anotar, si se analiza el balance final de los residuos
originados, tenemos que no son tan desfavorable. Si utilizamos en la masa de un muro,
áridos que proceden de residuos de derribos, podemos observar que hay una marcada
disminución del impacto ambiental.
Si buscamos satisfacer las exigencias de funcionalidad de los materiales, en cuanto a
estanqueidad, aislamiento térmico, disminución del ruido transmitido y protección contra el
fuego, debemos utilizar materiales específicos para estas funciones: que se caractericen por
ser ligeros y puedan originar residuos de fácil valorización. Debemos evitar adherir entre sí
materiales de naturalezas diferentes, o compuestos de más de dos materiales adheridos,
porque pueden originar residuos que difícilmente se puedan reciclar.
Paredes: Las paredes o tabiques tradicionales construidos en obras son los elementos
con menos posibilidades de transformarse. Encontramos que éstos no facilitan el
mantenimiento, registro y sustitución de las cañerías de servicios que los recorren, y a su
vez originan importantes cantidades de residuos.
En el proceso de construcción se produce una importante cantidad de residuos, que se
desprenden de los canales que se requieren para empotrar los ductos eléctricos, de agua o
gas. Por último, tenemos que, los residuos de derribo vienen muy cargados de materiales de
revoque por lo cual son poco valorizables y terminan tirados en los vertederos.
Es importante señalar que los sistemas industrializados son fáciles de montar y
desmontar y permiten, además, utilizarlos de varias formas. Pueden ser adaptados a las
dimensiones de nuevos espacios, por lo que originan menos residuos. Hay otros sistemas
divisorios de fácil transformación, pero que solamente se pueden usar una vez, ver vi gracia
las paredes de cartón-yeso y, por lo tanto, pueden originar más residuos. A diferencia de los
anteriores estos residuos están formados por materiales homogéneos, los que pueden ser
separados con facilidad, siendo valorizables.
Los dos últimos sistemas permiten incorporar un tendido de redes de servicios a través
de su interior. Así mismo, permiten una transformación/cabios simples de estas redes, y lo
más importante, originan pocos residuos.
Cubiertas: Este elemento constructivo de la edificación está constituido por materiales
diferentes de distintos tipos. Puede constar de cuatro capas, las cuales tienen un alto grado
de heterogeneidad e independencia entre sí:
a. formación de pendientes,
b. aislación térmica,
c. aislación hidráulica y,
d. terminación y protección.
Las cubiertas tienen como características las de ser transitables, sólo cuando sea
necesario. Las pendientes deben conseguirse con la propia estructura de soporte, con el
propósito de reducir los espesores de hormigón ligero con que están construidas las
cubiertas. Para las cubiertas inclinadas, no existen problemas.
Hay que señalar que los pavimentos de cubierta, no se deben adherir o poner en contacto
con la membrana que ha sido impermeabilizada. Se recomienda utilizar los denominados
flotantes, ya que aumentan la duración de la membrana impermeabilizada y facilita que los
trabajos de reparación y substitución sea más rápidos. Para la impermeabilización de la
cubierta deben primar dos criterios a. solape, b. protecciones, etc. sobre los que se utilizan
para las uniones y sellado, productos adhesivos, que generan mayor impacto en el
ambiente.
Encontramos que las membranas de origen bituminoso tienen un menor impacto
ambiental que las de origen plástico. Cuando haya la posibilidad, es conveniente la
utilización de aislamientos térmicos, de origen mineral, en vez de utilizar los de origen
plástico, los primeros generan un menor impacto ambiental.
Pinturas sintéticas: Las pinturas están compuestas por cuatro componentes, que son:
a. el vehículo o ligante,
b. los pigmentos,
c. las cargas y,
d. los solventes.
Las pinturas con tecnología de punta, en su composición, incluyen entre 50 y 80% de
compuestos orgánicos volátiles, COV, en masa. Los compuestos, solventes y diluyentes,
son necesarios para disolver los ligantes y la dilución de las pinturas. Entre los solventes y
diluyentes se incluyen:
a. hidrocarburos alifáticos y aromáticos,
b. alcoholes,
c. cetonas,
d. ésteres,
e. éteres, entre otros.
La función de estos compuestos, en las pinturas, determina la etapa de secado, su
emisión a la atmósfera alcanza niveles muy altos, en un año pueden ser emitidos a la
atmósfera más de 350000 toneladas de solventes orgánicos. Muchas veces, para adelantar la
protección anticorrosiva de metales como el acero y el acero galvanizado, se emplearon
pigmentos y cargas a base minerales pesados como el cromo, el plomo y el cadmio, entre
otros; productos con altos índices de toxicidad, de los cuales algunos son cancerígenos.
Altamente peligrosos son también algunos vehículos (ligantes) y reticuladores, utilizados
en las formulaciones de pinturas tradicionales, como los poliisocianatos, que contienen 6
reticuladores y los ligantes epóxicos de alquitrán de hulla, que se encuentran en los
productos del tipo bituminoso.
Estas sustancias dañinas pueden penetrar en nuestro organismo a través de la inhalación,
ingestión o por absorción, a través de la piel. Otras sustancias causan irritaciones, claro está
que otras pueden tener efectos más dañinos, entre las que podemos destacar alergias y
enfermedades de tipo cancerígenas. Entre los síntomas más comunes tenemos; irritaciones
de la vista, somnolencia, vértigo, dolor de cabeza y vómitos; dermatitis y úlceras en la piel;
asma bronquial y otras alteraciones respiratorias; alteraciones nerviosas; problemas renales
y hepáticos; neoplasias.
Cemento: El cemento es un material que actúa como aglutinante y que se acciona con el agua,
presenta propiedades de adhesión y cohesión. Se diseña para uso de mezclas de concreto o mortero,
pega, pañete y acabados, que puede ser utilizado en diversas estructuras y construcciones.
En su proceso de fabricación, el cemento presenta altas consecuencias destructivas para
el ambiente, que va desde la extracción de la materia prima, hasta su combustión en los
hornos. Durante las etapas de su fabricación genera y libera polvos al ambiente, siendo los
hornos otro elemento contaminante, puesto que no utilizan filtros adecuados, por lo que
expelen humos tóxicos.
Los hornos, en sus procesos, emiten:
a. dióxido de carbono, gas que propicia el efecto invernadero,
b. gases ácidos,
c. óxidos de nitrógeno,
d. dióxido de azufre,
e. metales pesados (tal es el caso del plomo, mercurio y cromo);
f. dioxinas y furanos, conocidos por la ciencia como el dúo químico más tóxico.
Estos gases son químicamente persistentes. Las dioxinas y los furanos ingresan a las
personas a través del agua y los alimentos contaminados que se ingieren, pero también
cuando se inhalan sus partículas. Entre los efectos más nocivos se pueden mencionar:
toxicidad dérmica, inmunotoxicidad, daño hepático, efectos en la reproducción,
alteraciones durante el desarrollo embriológico, perturbación endócrina y propiedades
oncogénicas.
Exponerse a las partículas a corto y largo plazo pueden afectar la salud. La exposición
crónica a las mismas aumenta las posibilidades de mortalidad, por enfermedades
cardiovasculares y cancerígenas. Científicamente se ha experimentado, analizado y
establecer que la relación entre dioxinas y cáncer, especialmente para los cánceres
estomacal, colorrectal, hepático y pulmonar, es relativamente estrecha. Se ha podido
concluir que los infantes se exponen más a los efectos nocivos de éstas, puesto que la
mayoría de sus actividades lúdicas-recreativas, las realizan en exteriores y permanecen más
cerca del suelo, donde los elementos contaminantes del aire. se concentran más. Así mismo
los niños no tienen desarrollado totalmente su sistema inmunológico; riñones e hígado que
constituyen el primer escudo contra muchos tóxicos.
Ladrillos y bloques: La fabricación de estos elementos, se ha convertido en un
problema de índole ecológica. El problema lo genera el tipo de combustibles que se utiliza
para su cocción, siendo los más recurrentes: leña, llantas, madera, plásticos o textiles, entre
otros, los cuales al ser quemados, emiten grandes cantidades de gases a la atmósfera, tal es
el caso de monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, bióxido de azufre y partículas
sólidas. El principal impacto que genera la fabricación de ladrillos es sobre la calidad del
aire y la morfología del terreno. En el primer caso, las emisiones de humos procedentes de
los hornos, en su etapa de cocción, afecta y causa efectos directos e indirectos sobre la
salud de las personas, la flora, la fauna, los cuerpos de agua cercanos al horno, así mismo,
contribuye, para mal, al cambio climático global.
En segunda instancia, la explotación de las canteras por excavaciones, no sólo afectan el
paisaje, sino también la estructura y morfología del terreno, generando deforestación,
erosión y lo más preocupante la pérdida de la capa productiva del suelo.
Las fibras vítreas sintéticas (aislante de fibra de vidrio): Son materiales inorgánicos,
fibrosos que contienen porciones de aluminio o silicatos de calcio y trazas de óxidos y
metales. Las fibras vítreas sintéticas se fabrican a partir de roca, escoria, arcilla o vidrio y
son usadas principalmente como sistemas aislantes usados contra el calor y contra los
ruidos, o simplemente como materiales de filtración.
Entre las afecciones a la salud, más generalizadas, que ocasiona el uso de dicho material,
encontramos: irritación de los ojos y la piel, esta última conocida como comezón de lana de vidrio.
También pueden afectar las vías respiratorias superiores, nariz y garganta y, partes de los pulmones,
produciendo dolor de garganta, congestión nasal y tos.
Experimentando con animales, se ha podido demostrar que cuando un gran número de fibras
vítreas sintéticas, se inhalan y depositan en las regiones más profundas del pulmón, el sistema se
inflama, afección conocida como inflamación pulmonar. Los pulmones contrarrestan aumentando el
número de macrófagos, de manera que pueden atrapar y remover las fibras depositadas en los
pulmones. Por el contario cuando se depositan altos números de fibras, los macrófagos se pueden
agrupar y si la inflamación pulmonar persiste, las células que revisten el órgano contaminado,
aumentan de espesor, mediante un proceso denominado bronquiolización, que consiste en reducir la
cantidad de oxígeno que el cuerpo, durante la respiración, obtiene.
Aislante de espuma plástica (poliuretano o pvc): En el levantamiento de obras civiles
tal es el caso de, cerramientos de edificaciones, naves industriales, granjas, cámaras
frigoríficas; cubiertas, suelos; etc. Se utilizan con regularidad aislantes térmicos y acústicos.
Éstos se consideran materiales duroplastico y sintéticos que resultan de dos componentes
líquidos: isocianatos y polioles.
La inhalación de estos agentes tóxicos, de alta capacidad sensibilizante e irritante para el
organismo, provocan múltiples afectaciones, que se pueden ver reflejadas en la piel, vista y
sistema respiratorio. Cuando se inhala o entramos en contacto con vapores desprendidos de
éstas, durante la utilización “in situ”, y de no darse de forma completa la polimerización, se
produce una exposición a vapores. Si trabajamos a temperaturas superiores a la temperatura
ambiente (50oC), se puede dar una inhalación de monómero residual libre en forma de
aerosoles.
Asbesto: Como asbesto se conoce a un grupo de seis materiales fibrosos diferentes:
a. amosita,
b. crisotilo,
c. crocidolita
d. tremolita,
e. actinolita, y,
f. antofilita.
Este es un mineral natural que se extrae de la tierra. Es básicamente una roca, que
contiene fibras largas y resistentes, que pueden ser separadas, son lo suficientemente
flexibles, lo que les permite ser entrelazadas; por sus características, el asbesto se viene
usando para diseño de una gran variedad de productos manufacturados, principalmente
materiales de construcción: tejas para techado, baldosas y azulejos, productos de papel y
productos de cemento con asbesto.
Se ha investigado y documentado ampliamente, el daño que el asbesto ha ocasionado en
los seres humanos, por estar sometidos a su exposición, entre las que encontramos:
enfermedades pulmonares, como la denominada asbestosis (una forma de fibrosis
pulmonar), placas, engrosamientos y derrames pleurales, y daños del ADN, que pueden
generar cáncer de laringe, pulmón y de mesotelioma.
Su exposición puede ocurrir por inhalación de las fibras que se encuentran dispersas en
el aire, las cuales pueden ser de tres tipos:
a. Profesional, para personas que manipulan el asbesto o que laboran en sitios de se da
la explotación o uso del mismo;
b. Doméstica, en personas que conviven con trabajadores expuestos al asbesto;
también las que viven en casas o edificaciones construidas con materiales de
asbesto;
c. Ambiental en personas que viven o han vivido en proximidades de sitios donde se
explota o que utilizan el asbesto.
MATERIALES ECOLÓGICOS: CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE.
Según el Consejo Colombiano de Construcción Sostenible, 2012, las construcciones
sostenibles, hacen alusión al uso de mejores prácticas – prácticas amigables -, durante todo
el ciclo de vida de una edificación – desde su diseño, pasando por su construcción hasta su
etapa de operación -, las cuales buscan aportar de forma efectiva la reducción del impacto
ambiental del sector de la construcción en :
a. el cambio climático por sus emisiones de gases de efecto invernadero,
b. el consumo de recursos y,
c. la pérdida de biodiversidad.
Los proyectos de construcciones civiles sostenibles, que se ejecutan, tienen como
objetivo principal reducir su impacto en el ambiente y generar un mayor bienestar de
quienes las ocupan.
A continuación, relacionamos algunos elementos claves que se utilizan para lograr
edificaciones sostenibles y amigables con el ambiente:
a. Gestión del ciclo de vida, tanto de las edificaciones como de los materiales y
componentes utilizados.
b. Mayor calidad de la relación de la edificación con el entorno y el desarrollo urbano.
c. Uso eficiente y racional de la energía.
d. Conservación, ahorro y reutilización del agua.
e. Utilización de recursos reciclables y renovables en la construcción y en la operación,
y prevención de residuos y emisiones.
f. Selección de insumos y materiales derivados de procesos de extracción y producción
limpia.
g. Mayor eficiencia en las técnicas de construcción.
h. Creación de un ambiente saludable y no toxico en los edificios.
i. Cambio de hábitos de personas y comunidades en el uso de las edificaciones para
reducir su impacto en la fase operacional e incrementar su vida útil.
Ventajas de la Construcción sostenible:
En los últimos tiempos se busca implementar sistemas para la construcción de
edificaciones sostenibles que generen un importante aporte al ambiente y de paso a la
calidad de vida de quienes habitan las construcciones mismas. El gran reto del sector y del
país las construcciones sostenibles no sólo sean solo de edificios, sino también sean
incorporados, en sus diseños, construcción y operación, de las grandes obras de
infraestructura, la construcción civil y los proyectos de VIS, bajo claros conceptos
ambientales y sociales. Este sería el principio básico y expresión máxima de la
Responsabilidad Social Empresarial (RSE), que tenemos los constructores.
A continuación, relacionamos algunas ventajas que tienen las construcciones
sostenibles:
1. La implementación de sistemas sostenibles, en la construcción, genera importantes
beneficios. Reduce en promedio, 30% de ahorro de energía, 35% de carbono, entre
30 y 50% de agua y entre 50% y 90% de costos de desechos, sin resaltar la mejora
en la salud y la productividad de los quienes trabajan y habitan las construcciones.
2. Reducción de costos operativos: las prácticas sostenibles buscan reducir los costos
operativos de una edificación, los cuales se derivan básicamente de los servicios
básicos: energía eléctrica, agua, y gas. Estos tres aspectos se reducen
significativamente mediante la aplicación de prácticas sustentables, no sólo reduce
el impacto ambiental, sino también el impacto de la economía de los habitantes y
operadores de las edificaciones.
3. Proporciona comodidad visual y térmica: los principales objetivos de la
construcción sustentable son la Gente, la economía y el planeta. Debemos tener en
cuenta que la sustentabilidad no es sólo cuidar el planeta, ni lograr un bienestar en
las personas, se debe trabajar en la creación de entornos agradables y saludables, los
cuales crean un ambiente positivo en la sociedad armonizados con la economía.
4. Mejorar la calidad del aire: Las edificaciones sostenibles deben procurar cuidar el
bienestar de las personas, al mejorar la calidad del aire interior de las edificaciones
mediante el control de aperturas al exterior, propendiendo por la ventilación natural,
se deben restringir las áreas para fumadores, el empleo de materiales ecológicos,
monitorear el CO2, entre otras buenas prácticas.
5. Análisis de ciclos de vida: para fomentar el cuidado del ambiente se debe reducir la
utilización de recursos naturales, para lo cual es necesario analizar cuáles son los
ciclos de vida de los recursos naturales no renovables y de los materiales utilizados
en las construcciones, para que en vez de que sean una cadena con principio y fin, la
cual nos obliga a la utilización de nuevos recursos, podamos promover el reúso y
reciclaje de los mismos, se incrementa así su vida útil.
6. Reducir el uso de energía: reducir el uso de energía no consiste en disminuir las
comodidades, éste se logra mediante buenas prácticas:
a. como el modelado energético,
b. diseño de las instalaciones eléctricas,
c. correcta elección de luminaria, cristales y equipo mecánico,
d. iluminación natural,
e. empleo de energías renovables, y,
f. el control de estos aspectos mediante el commissioning.
7. Ahorro de agua: podemos poner en práctica diversas maneras para reducir el
consumo de agua de una edificación, el objetivo es el de reducir costos e
incrementar su calidad bajo los principios de una consciencia ambiental. Entre las
estrategias están:
a. la elección de accesorios de plomería eficientes,
b. el reúso del agua, y,
c. recolección de agua de lluvia.
8. Uso de materiales ambientales preferiblemente: elegir materiales de construcción
generan un gran impacto en el ambiente, además, debemos saber elegirlos, ya que se
podría contribuir a la reducción de los costos e incrementar en el impacto de
bienestar de los ocupantes de las edificaciones. Se debe procurar el uso de
materiales regionales, propios del contexto, con un contenido reciclado y rápido
carácter renovable, entre sus otras características.
9. Reducción de residuos: Tanto en el proceso de construcción, como en la vida útil
del edificio, se debe cuidar el impacto que este genere al ambiente. Tenemos que
disminuir los volúmenes de material de desecho, enviándolo a lugares donde puedan
ser reciclados o reutilizados.
10. Productividad laboral y salud: Las comodidades y atributos de los diseños
sostenibles de edificios y ambientes interiores, puede contribuir con el
mejoramiento de la productividad del trabajador, su salud y el bienestar de los
ocupantes de las edificaciones, lo que resulta rentable para el crecimiento
económico de las empresas.
11. Otras estrategias: Los beneficios que puede generar la construcción sustentable son
numerosos y substanciales, por lo que esta se ve como futuro de la construcción.
Gráfico 1. Impacto ambiental del sector de la construcción. Fuente: gestión CYPE.
Algunos estudios ponen de evidencia que los costos adicionales, iniciales, que implican
las construcciones sostenibles, verdes, ecológicas o amigables con el ambiente, se ven más
que compensados durante el proceso de operación: se producen menores costos, mayor
valorización de la edificación y de sus cánones de arrendamiento, como también una mayor
tasa de ocupación, lo cual redunda, a su vez, en un mayor retorno de la inversión.
La construcción de edificios verdes, se convierte en oportunidad para los empresarios
del sector, lo cual les procura la visibilización en el ámbito de la bioconstrucción y crea una
oportunidad para adentrarse en la red internacional de construcciones sostenibles. Esto le
permite también aumentar la competitividad de su empresa en el mercado internacional.
Los proyectos de construcción sostenible pueden costar entre 10% y 15%, más que las
construcciones tradicionales, pero lo que las hace interesante es que en la medida en que se
desarrollan, el mercado de proveedores, materiales y profesionales capacitados va
reduciendo costos.
LA PRODUCCIÓN DE ECO-MATERIALES
Las Universidades deben desempeñar un papel fundamental en la formación de una
cultura ambiental y en el desarrollo de nuevas investigaciones en materiales ecológico. Por
lo anterior se ha venido proponiendo un Modelo Educativo que apunte a la construcción de
una cultura de la sostenibilidad en distintas escalas, que refleje el desarrollo de una visión
democrática y participativa del país.
En 2014, en el Foro Urbano Mundial – WUF7, realizado en la ciudad de Medellín, se
trató el tema Academia y Sostenibilidad. Así mismo, en el Seminario No. 20 sobre
Innovaciones Institucionales para la Biodiversidad del siglo XXI, el secretario ejecutivo del
Convenio sobre Diversidad Biológica, Braulio Ferreira de Souza Díaz, manifestó que los
ciudadanos, en su mayoría, no tenemos claridades sobre la dependencia que tenemos del
ambiente, por lo que se deben hacer inminentes esfuerzos por educar más hacia acciones de
un ambientalismo propositivo, es decir, que plantee, ¿qué puede hacerse? y sobre todo,
¿cómo hacerlo?; también señaló que los avances en estudios medioambientales, de
biodiversidad y materiales, realizados por las Universidades no cuentan con un adecuado
monitoreo, lo cual permita su evaluación con precisión y busque integrar lo que se dice, lo
que se propone con la realidad.
Es importante anotar que, en los últimos tiempos, la academia muestra interés en
involucrar el tema de la sostenibilidad en cada uno de los ámbitos que le corresponde y
cada vez más toma concia de la necesidad de educar y sensibilizar a la población en este
aspecto.
La Universidad como responsable de la formación en cultura de la sostenibilidad, ha
diseñado una serie de programas de pregrado y postgrado, que directa o indirectamente
inciden en este importante tema. Ejemplos de esto son:
a. Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Especialización en
Construcción Sostenible, año 2009;
b. Maestría en Construcción con Énfasis en construcción Sostenible, Universidad
Nacional, sede Medellín;
c. Pregrado en Ingeniería de Materiales, Postgrados con énfasis en Materiales,
Universidad del Valle;
d. Universidad Eafit, Ingeniería de Producción, Ingeniería de Diseño de Producto e
Ingeniería Civil;
e. Escuela de Ingenieros de Antioquia, Ingeniería Ambiental e Ingeniería Civil.
Asimismo, son diversos los grupos de investigaciones, que de una u otro manera, han
venido abordando el tema de eco-materiales y Construcciones Sostenibles.
En la experimentación de nuevos materiales de construcción y, con el objetivo de
reducir los impactos nocivos de éstos, causados por las mismas construcciones, se han
venido implementando investigaciones y produciendo materiales alternativos, renovables o
reciclados, denominados eco-materiales, con cuya implementación ha logrado reducir el
impacto energético negativo, causado por los materiales convencionales y conseguir así la
disminución del deterioro del ambiente.
A continuación, referenciamos algunos de los estudios que muestran los alcances y
logros de investigaciones adelantadas desde la academia:
Análisis de la permeabilidad en concretos con agregado grueso reciclado y adición
de ceniza volante, realizado por Diana Milena Herrera Rodríguez como tesis de sus
estudios de maestría en construcción en la Universidad Nacional de Colombia
(Bogotá), en 2012. Allí se analiza el efecto de la adición de ceniza volante en
mezclas de concreto con y sin agregado grueso reciclado; proveniente de concreto
reciclado.
Concreto translúcido, transmisión de luz visible a través de morteros con fluorita
como agregado fino, realizado por Ary Alain Hoyos Montilla como tesis de sus
estudios de maestría en Ingeniería de Materiales y Procesos en la Universidad
Nacional de Colombia (Medellín), en 2012. Presenta los resultados y la evaluación
de las propiedades ópticas que se le realizaron a morteros preparados con fluoruro
de calcio como agregado.
Aplicación de los tubos de cartón en construcción, realizado por Blanca Liliana
Moreno Castillo como tesis de sus estudios de maestría en Construcción en la
Universidad Nacional de Colombia (Bogotá), en 2006. Se hace una revisión total de
todos los proyectos sobre tubos de cartón y se anota cuáles han sido los aportes en
arquitectura, analizando aspectos constructivos (longitud de tubo, diámetros,
uniones, espesores de pared de tubo y configuración estructural).
El concreto reciclado con escombros como generador de hábitats urbanos
sostenibles: La ciudad como ecosistema semi-cerrado, una utopía cultural,
realizado por Carlos Mauricio Bedoya Montoya como tesis de sus estudios de
maestría en Hábitat en la Universidad Nacional de Colombia (Medellín), en 2003.
Se aborda el concreto reciclado con escombros, su factibilidad técnica y económica
como material competitivo en el sector de la construcción.
Evaluación de los lodos de las plantas de tratamiento de agua como adición activa
al cemento Portland tipo III, realizado por Catalina López Arroyave como tesis de
sus estudios en Ingeniera Civil en la Universidad Nacional de Colombia (Medellín),
en 2010. Se aborda la posibilidad de emplear el lodo seco proveniente de las plantas
de tratamiento de agua como adición activa al cemento Portland tipo III con el fin
de mejorar sus propiedades físicas y mineralógicas.
Evaluación del jugo de fique como aditivo oclusor de aire y su influencia en la
durabilidad y resistencia del concreto, realizado por Leyla Yamile Jaramillo Zapata
como tesis de sus estudios de maestría en Ingeniería - Área Materiales y Procesos,
en la Universidad Nacional de Colombia (Medellín), en 2009. Se analiza el efecto
aireante del jugo de fique en morteros y hormigones de cemento Portland, y su
influencia en la durabilidad y resistencia mecánica.
Comportamiento mecánico del concreto reforzado con fibras del bagazo de caña de
azúcar, realizado por Fredy Varón Aristizabal como tesis de sus estudios como
Ingeniera Agrícola en la Universidad Nacional de Colombia (Medellín), en 2006.
Esta investigación presenta materiales de construcción que sean económicos,
durables y que mejoren las propiedades físicas-mecánicas de un concreto. Las fibras
de acero, de vidrio o poliméricas, son alternativas viables pero costosas. Las fibras
naturales pueden ser una posibilidad real para los países en desarrollo, ya que están
disponibles en grandes cantidades y representan una fuente renovable.
Concreto confeccionado con agua lluvia: un aporte a la disminución del impacto
ambiental generado por la industria de la construcción, realizado por Carlos
Andrés Medina como tesis de sus estudios de maestría en Construcción en la
Universidad Nacional de Colombia (Medellín), en 2013. Esta investigación propone
el uso del agua lluvia del municipio de Medellín para la confección de concreto
como alternativa de construcción de menor impacto ambiental. La academia debe
proponer cada vez más estudios que ayuden a dar validez a estos conceptos.
El bloque de suelo cemento (BSC) al bloque de suelo geopolimerizado (BSG),
realizado por Olga Nallive Yepes como tesis de sus estudios de maestría en
Construcción en la Universidad Nacional de Colombia (Medellín), en 2013. Este
trabajo busca aplicar el proceso de geopolimerización al bloque de suelo cemento
(BSC), para obtener un bloque de suelo geopolimerizado (BSG).
LOS ECO-MATERIALES EN LA INDUSTRIA COLOMBIANA
La responsabilidad social de la academia, en este campo, no sólo es generar una cultura
sostenible entre la comunidad universitaria, sino llevar el conocimiento y la aplicabilidad
de los conceptos a la comunidad en general, para que ese saber se refleje en la utilización
de nuevos materiales para la industria de la construcción. Así, las universidades podrán
jugar un papel más activo a la hora de salvar las distancias entre el sector académico y la
práctica, para sacar el máximo provecho de sus conocimientos en proyectos reales. En este
sentido, la creación de empresas innovadoras permite materializar los resultados de las
investigaciones en producciones industriales.
Entre las empresas que comercian eco-materiales hay algunas conformadas por
egresados de la Especialización de la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
y de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. En la búsqueda de estas
empresas se entrevistó a uno de los principales precursores de la construcción sostenible en
Medellín y a un egresado de la misma:
Carlos Mauricio Bedoya Montoya, Magister en Hábitat, Especialista Tecnológico en
Diseño de Redes de Gas, Arquitecto Constructor, Profesor Asociado Universidad
Nacional de Colombia sede Medellín: “Puedo decir el nombre de dos empresas que
ofrecen eco-materiales en el Valle de Aburrá, específicamente en el tema de prefabricados
en concreto reciclado: Indural, en Medellín; y Concretodo, en Bello. Sus productos cumplen
con todas las normas técnicas de desempeño a nivel estructural y no estructural. Estas
empresas son anteriores a estos posgrados, sin embargo, se han alimentado tanto de los
avances académicos como de las experiencias a escala real, y hoy tienen importantes
plantas de reciclaje de RCD.”
José León Gómez, Arquitecto, Especialista en Construcción Sostenible, egresado de
la Institución Universitaria Colegio Mayor: “La verdad no hay muchas empresas (al
menos a la fecha de hoy que yo conozca) que sean productoras del 100% de eco-materiales.
Varios de los proyectos han sido creados de manera artesanal como interés y convicción de
los propietarios, y se reduce más el espectro aún si hablamos de egresados de la
Especialización del Colegio Mayor: que yo conozca está la empresa Heicon; la empresa
Eco-Ingeniería, que es de uno de los docentes que nos dio cátedra a nosotros; la empresa
Incorp, con biodesmoldantes para construcción; la empresa Concretodo tiene algunos
productos en concreto reciclado; la empresa Ahínco con adiciones cementantes con ceniza
volante. Creo que ya les hablaron de los proyectos del profesor Jorge Ramírez Fonseca y de
los ladrillos fabricados con concreto reciclado de Indural.
La mayoría de los que egresamos nos dedicamos más a la asesoría bioclimática de
proyectos o a la promoción de procesos sostenibles para las empresas en las que algunos
trabajan. La intención de mi trabajo de construcción sostenible fue la de crear la base de
datos de los egresados, pero ese es el panorama que existe actualmente.” En resumen, el
siguiente grupo de empresas a nivel nacional materializan los logros de las investigaciones
en eco-materiales; a continuación, sus direcciones de páginas web y sus catálogos:
Heicon (http://www.heicon.com.co/). Hábitat Ecológico Integral Construcciones
S.A.S., Wildeman Agudelo: Es una empresa que ofrece soluciones integrales en
viviendas ecológicas sostenibles, respondiendo a la tendencia actual del mercado de
la construcción y a la creciente cultura de conservación del medio ambiente.
Diseñamos y construimos soluciones ecológicas integrales en vivienda y espacios,
utilizando para ello materias primas renovables. No manejamos lista de precios, ya
que no producimos en línea. La información sobre nuestra empresa se puede
consultar en la página www.heicon.com.co.
Eco Ingeniería (http://www.ecoingenieria.org/). Gerenciada por el Ingeniero de
materiales Alejandro Salazar, esta es una empresa atenta a los problemas que se
presentan en las distintas actividades industriales y urbanas. La preservación del
medio ambiente es un objetivo primordial para lograr un desarrollo sostenible que
garantiza un ambiente sano para las futuras generaciones. Trabaja desde hace diez
años en el desarrollo de soluciones para el uso de los residuos industriales y los
escombros de construcción. Es una entidad del conocimiento. Entre sus eco-
materiales encontramos: Eco-concreto, Eco-mortero, Eco-ladrillos, Eco-bloques.
Incorp S.A.S. (biodesmoldantes) (www.incorp.com.co). Somos fabricantes de aceite
de ricino grado industrial y otros productos provenientes de la planta de higuerilla,
nuestro enfoque es el desarrollo de productos derivados buscando la conservación
del planeta, el desarrollo de la región y los estándares de calidad óptimos para el
mercado nacional e internacional.
En el 2010 iniciamos una etapa de desarrollo y comercialización de productos
amigables con el medio ambiente, con la línea de productos biodegradables para
lubricación en general llamados Biolubricas, entre ellos: Biodesmol D 395 –
Desmoldante Biodegradable Biolubricas. Tiene las siguientes propiedades –
beneficios: producto desmoldante para vaciados de cemento (desencofrante);
rendimiento: 20-30 Mts² / Kg aprox. (varía según material formaleta y elemento
aplicador); protector de formaletas, cimbras, moldes y teleras para ser reutilizadas.
Impide que el concreto o mortero se adhiera; excelente adherencia a la superficie
que se aplique (madera rústica, madera contrachapada, metal); no se produce goteo,
menores pérdidas; permite aplicar con días de anterioridad al vaciado; fácil de lavar,
no mancha; no es tóxico; no representan riesgos por manipulación ni contacto con la
piel; es biodegradable, ayuda a proteger el medio ambiente y a evitar la
contaminación del agua; es proveniente de productos vegetales, recursos renovable;
agradable olor; viene en presentaciones de 20 Kg. ,60 Kg., 200 Kg.; sus
componentes son material vegetal (aceite de higuerilla).
Concretodo (http://www.concretodo.com/sostenibilidad.html/). Esta empresa ha
desarrollado diversos materiales usando concreto reciclado como materia prima, entre ellos:
bloques arquitectónicos y estructurales, adoquines y espacio público, tubería de concreto,
dovelas para túneles, calados, box culvert, vigas para puentes, panales de fachada, muros de
contención.
Ahincohttp://www.ahinco.com.co/index.php/nuestros-concretos). (Adiciones
cementantes con ceniza volante): Es una empresa dedicada principalmente a la elaboración
de concretos, fundada en el año 2004 en el departamento de Antioquia. En el uso de un
residuo industrial cuyo nombre es ceniza volante y que resulta de la combustión del carbón
en las centrales de energía y vapor, se encontró la motivación.
Tierra Tec (http://www.tierratec.com/). Darío Angulo: Nuestros productos cumplen con
todas las normas y condiciones que la vanguardia y la actualidad exigen. Es un producto
ecológico, térmico, acústico, estético, económico y resistente, tanto al interior como al
exterior. Con él se logra un mayor confort en los espacios, y aporta de manera directa y real
a la disminución de emisión de gas carbónico en nuestro planeta.
Indural ( http://www.indural.com/). Líder nacional en la producción y comercialización
de prefabricados en concreto: Nuestro equipo humano trabaja de manera constante en la
investigación y desarrollo de nuevas líneas y productos, innovando en un mercado que se ha
transformado, gracias a la magia del color y las formas del concreto. Ha desarrollado
tecnologías de aprovechamiento de residuos como: demoliciones de concreto, gravilla o
material aluvial, puzolanas, roturas de loza, etc., incorporándolos en su proceso productivo,
convirtiéndolos así en materia prima para la construcción con características apropiadas de
uso y comercialización.
De otra parte, algunas empresas que directa o indirectamente comercializan eco-
materiales y figuran en el Directorio de la Construcción Sostenible del CCCS, y que
comercializan eco-materiales importados y eco-materiales producidos desde lo local, son:
Maderplast, Exiplast-Andercol, Durapanel, Eternit, Groncol, Vidrio Andino, Setri, Frontis
3D, C.I. Energía Solar, Eswindows, Siemon, Remaster, Prodesa, Pintuco, Pavco, Ilumax,
Cursap S.L., Concrelab, Concretodo, Corona, Contemplo, Indural, Camer, Argos, Apiros,
AEI, Solidbrass, Bitecnica S.A.S.
De acuerdo a lo anterior se puede establecer que la selección de materiales y tecnologías
apropiadas en la construcción y la participación de los beneficiarios durante la construcción
pueden ser factores clave en la durabilidad y sostenibilidad de la infraestructura.
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
El daño ambiental que genera el sector de la construcción es de preocupación nacional y
mundial, por lo que se viene proponiendo el uso de eco-materiales, aunque la demanda de
estos materiales es muy baja. En Colombia se han venido dando importantes avances desde
la academia, que busca implementar el tema en sus programas académicos.
Veamos algunos indicadores sobre los costos a los recursos naturales en cada uno de los
sectores de la economía:
1. PORCENTAJE DE CONSUMO ENERGÉTICO POR SECTORES CONÓMICOS
2008
Gráfico No. 2 Fuente: U.S. Energy Information, Annual Energy Review, 2009.
2. PORCENTAJE DE CONSUMO DE AGUA POR SECTOR
Gráfico No. 3. Fuente: Datos tomados de: Informe de FAO, 1995.
También es importante determinar los criterios que nos permiten valorar los aspectos
relacionados con el ambiente, los cuales nos permiten establecer cifras respecto al deterioro del
mismo, seguidamente definimos los criterios y, más abajo determinamos su escala de
valoración:
CRITERIOS DE EVALUACIÓN AMBIENTAL
1. Presencia (P). Como no se tiene certeza absoluta de que todos los impactos
se presenten, la presencia califica la probabilidad de que el impacto pueda
darse, se expresa entonces como un porcentaje de la probabilidad de
ocurrencia.
2. Desarrollo del efecto (E) Califica la velocidad de acuerdo al tiempo del
proceso o aparición del impacto desde que se inicia hasta que se hace
presente plenamente con todas sus consecuencias.
3. Magnitud (M). Califica la dimensión o tamaño del cambio ambiental
producido por la actividad o proceso constructivo u operativo. Los valores
de magnitud absoluta, cuantificados o referidos se transforman en términos
de magnitud relativa, que es una expresión mucho más real del nivel de
afectación del impacto.
4. Duración (Du). Califica el periodo de existencia del impacto y sus
consecuencias desde que se manifiesta, se expresan en función del tiempo
que permanece el impacto. - Donde a y b son factores que dependen de la
importancia que se dé al desarrollo (a) o duración y magnitud (b) del
proyecto.
5. La calificación ambiental (Ca): Este índice final califica numéricamente
entre 0 y 10, el rango respectivo de la consecuencia del impacto ambiental
sobre la calidad biofísica, socioeconómica del medio ambiente.
ESCALA DE EVALUACIÓN AMBIENTAL
ATRIBUTO CALIFICACIÓN ESCALA SIGNIFICADO
PRESENCIA (P)
Cierta
Muy probable
Probable
Poco Probable
1
0.7 - 0.9
0.4 - 0.6
0.1 - 0.3
Existe absoluta certeza de que
el impacto se presente
Es muy probable que el
impacto se presente
Es probable hasta en un 50 %
que el impacto ocurra.
Es poco probable que el
impacto se presente
DESARROLLO DEL
EFECTO (E)
Muy Rápido
Rápido
Medio
Lento
Muy Lento
0.9 - 1.0
0.7 - 0.8
0.5 - 0.6
0.3 - 0.4
0.1 - 0.2
Menor a un mes
De uno a cinco meses
De seis a un año
De un año a dos años
Mayor a dos años
MAGNITUD (M)
Muy severo
Severo
Medianamente
Severo
Ligeramente Severo
No Severo
9 - 10
7 – 8
B 5 – 6
3 – 4
1 - 2
Daño permanente al ambiente
Daños serios pero temporales
al ambiente
Daños menores pero
permanentes al ambiente
Daños menores al ambiente
Ningún daño al ambiente
DURACIÓN (Du)
Muy larga
Larga
Media
Corta
Muy corta
10
7 - 9
4 – 6
1 – 3
< 1
Mas de 10 años
De 7 a 9 años
De 4 a 6 años
De 1 a 3 años
Menor de 1 año
CALIFICACIÓN
AMBIENTAL (Ca)
Muy Alto
Alto
Medio
Bajo
Muy Bajo
8 - 10
6 – 8
4 – 6
2 – 4
0 - 2
Muy Alta repercusión sobre
el entorno
Alta repercusión sobre el
entorno
Media repercusión sobre el
entorno
Baja repercusión sobre el
entorno
Muy baja repercusión sobre
el entorno
Por último, el resumen del consumo energético y la emisión de co2 por material, permite
establecer porcentajes de bióxido de carbono emanado por las construcciones que utilizan
materiales convencionales en sus obras. La siguiente tabla permite concluir que el uso de
eco-materiales en mucho más benéfico para la salud y el ambiente, por lo que es fácil
recomendarlos.
RESUMEN DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y LA EMISIÓN DE CO2 POR
MATERIAL
Material
Consumo energético total
(mj/ton)
Emisión de CO2 total (ton
CO2/ton) PVC 72.276,0 7,6596
Guadua 1.334,0 0,1065
Agregados gruesos 177,2 0,0098
Agregados finos 494,6 0,0213
Base 324,2 0,0129
Sub-base 302,3 0,0106
Arena de río 121,7 0,0097
Ladrillo-teja arcilla 2.750,0 0,2428
Baldosa-azulejos 1.172,0 0,8297
Acero semi-integral 11.083,0 2,7045
Cobre 98.391,0 8,6216
Cal 7.670,0 0,7984
Cemento vía húmeda 11.062,0 1,1848
Cemento vía seca 7.506,0 1,0955
Yeso estuco químico 1.080,0 0,2028
Yeso estuco 1.190,0 0,2054
Pinturas 5.247,0 0,4079
Maderas 500,0 -
Teja fibrocemento 8.863,0 0,0518
Vidrio plano 28.952,0 1,8591
Adición K ecológica 2.617,0 0,1246
Eco cemento 3.651,0 0,2105
Bloques ecológicos 1.292,0 0,0849
Ladrillos ecológicos 1.059,0 0,0557
Agregados ecológicos (gruesos
y finos)
13 0,0010
Fuente: PNUD– Proyecto GEF/PNUD/COL 70467. Santiago de Cali, septiembre 03 de 2012
Importante tener en cuenta en el análisis y discusión del trabajo el Análisis del Ciclo de Vida
(ACV), que es una herramienta que perite estudiar y evaluar el impacto ambiental de una
construcción o servicio, durante las etapas de su existencia, la cual permite establecer un
balance ambiental, con el propósito de conseguir un desarrollo sostenible.
Etapas del ciclo de vida de una edificación
Atendiendo a la clasificación y a la nomenclatura incluida en las normas UNE-EN ISO
14040-14044, se establecen cuatro etapas en el ciclo de vida de una construcción:
Producto: A1 - A3
o Extracción de materias primas (A1)
o Transporte a fábrica (A2)
o Fabricación (A3)
Proceso de construcción: A4 - A5
o Transporte del producto (A4)
o Proceso de instalación del producto y construcción (A5)
Uso del producto: B1 - B7
o Uso (B1)
o Mantenimiento (B2)
o Reparación (B3)
o Sustitución (B4)
o Rehabilitación (B5)
o Uso de la energía operacional (B6)
o Uso del agua operacional (B7)
Fin de vida: C1 - C4
o Deconstrucción y derribo (C1)
o Transporte (C2)
o Gestión de residuos para reutilización, recuperación y reciclaje (C3)
o Eliminación final (C4)
VENTAJAS DE UTILIZAR ECO-MATERIALES
1. Utilizar recursos y materias primas local.
2. Producir a pequeña, o mediana escala.
3. Tener un bajo consumo de energía.
4. Tener facilidad de mantenimiento y bajos costos de éste.
5. Tener la mayor autonomía posible de operación.
6. Posibilitar el traslado de las instalaciones productivas.
7. Tener bajos costos de inversión y una rápida recuperación de ésta.
8. Permitir la comercialización local o cercana al lugar de producción.
9. Utilizar eficientemente los conocimientos científicos en los procesos productivos.
10. Permitir un control básico para garantizar la calidad de lo producido.
11. Utilizar la fuerza de trabajo de baja calificación preferentemente local.
12. Tener baja capacidad de producción de ruidos y desechos
13. No producir daño o enfermedades profesionales a la fuerza de trabajo.
14. Facilitar la autoconstrucción.
7. CONCLUSIONES
Podemos determinar que se debe fomentar el uso de materiales adecuados, materiales
que generen un menor costo energético en cuanto a su producción y uso, que
preferiblemente provengan de fuentes renovables, que tengan grandes posibilidades de ser
reciclables y que, además, no afecten la salud ni el ambiente, así mismo, se convierten en
requisitos para hacer de las construcciones lugares ambientalmente sensibles,
económicamente sostenibles y sanamente habitables.
También podemos asumir que no resulta fácil cambiar el sistema de construcciones
como sus funcionamientos.
Se debe cambiar la mentalidad de la industria de la construcción y de las estrategias
económicas que le rodean, con el propósito de que den importancia a la utilización de
materiales reciclables, frente a la vieja tendencia de usar materiales de extracción, de
materias naturales. Debemos fomentar la utilización de sistemas de construcción y
energéticos, con base a materiales y energías renovables.
Se deben evitar a toda costa el uso de materiales de construcción, potencialmente
peligrosos para la salud y el ambiente, especialmente, aquellos que generan residuos
tóxicos y contaminantes.
Como el comercio y la industria son actores importantes en el desarrollo social y
económico de un país, se necesita que se promulgue una legislación que regule el desarrollo
sostenible. Se propone la implementación del etiquetado ecológico.
Se deben modificar las modalidades de consumo. El Estado puede y debe liderar dicha
transformación, poniendo el ejemplo desde la ejecución de obras públicas.
Debe aplicarse el principio de precaución respecto de la utilización de aquellos
materiales que todavía no han sido determinados científicamente como peligrosos para la
salud humana.
8. RECOMENDACIONES
Se deben incentivar a las empresas constructoras colombianas, encargadas de la
construcción de macroproyectos, para que implementen en la construcción los sistemas
sostenibles existentes.
Adelantar campañas y capacitaciones colectivas, lideradas por el Ministerio de
Ambiente con el propósito de informar a los profesionales asociados y a los que forman de
la industria de la construcción, sobre los importantes benéficos, tanto técnicos como
económicos, que se obtiene con el desarrollo de proyectos de construcciones sostenibles.
Corresponde al Gobierno Nacional, en cabeza de su Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial, elaborar los lineamientos que conduzcan a la sociedad a poner en
marcha una cultura de la sostenibilidad, asumido como acto consciente y rutinario; para lo
cual se cuenta con un número importante de experiencias y buenas prácticas de
construcción sostenible, se promulgue una legislación y la regulación que coadyuve al
beneficio ambiental, social y económico, propios de los proyectos de construcción de bajo
costo y óptimo desempeño.
Se deben avanzar hacia los procesos que establezcan la normatividad, los parámetros y
los protocolos, que permitan implementar el “Sello Ambiental Colombiano para
Edificaciones Sostenibles”
Como existe una variedad de materiales reciclados, que se pueden utilizar para las
construcciones sostenibles, es importante conocer cuáles son y las características técnicas
que poseen.
Se plantea que se implemente una catedra universitaria que se enfoque a impulsar
prácticas sostenibles; así mismo, concienciar a las empresas para que asuman el uso de la
construcción sostenible y su pronta implementación.
La construcción sostenible no debe verse más como un experimento, como casos
aislados de gran valor académico y profesional, pues su aporte se pierde en medio de la
construcción masiva de viviendas diseñadas sin parámetros de alta calidad ambiental.
Evitar los productos a base de formaldehido ureico. Es preferible el contrachapado.
A continuación, se anexan algunas recomendaciones que se deben tener en cuenta a la
hora de usar materiales convencionales:
a. Aglomerado de madera, Evitar los productos a base de formaldehido ureico. Es
preferible el contrachapado.
b. Aislación de espuma plástica (poliuretano o PVC), Evitar su uso. Buscar sustitutos
como la viruta de madera o el corcho aglomerado.
c. Aislación de fibra de vidrio, Sellar, evitando el contacto de la fibra con el aire
interior.
d. Alfombras sintéticas. Es preferible evitarlas, en especial en lugares donde pudieran
humedecerse. Si deben usarse, no emplee adhesivos. Pida bases de yute o lana y no
de látex sintético.
e. Cañerías de cobre para agua (que requieran soldadura de plomo). Solicitar soldadura
sin plomo y contraflujo de vapor o agua sobrecalentada por el sistema antes de
habilitar la instalación.
f. Cañerías de plástico (PVC) para agua. No utilizar cañerías de PVC para el agua
potable.
g. Cemento/hormigón Alternativa bio-hormigón, fácil elaboración, disminuyendo la
proporción del cemento y aumentando la de cal. El cemento blanco es más sano que
el gris.
h. Ladrillos refractarios Elegir los colores más claros, que contienen menos aluminio.
i. Pinturas sintéticas de interior Exijir pinturas al agua y libres de mercurio. Ventilar
bien el edificio antes de ocuparlo. Existen pinturas de baja toxicidad.
j. Pisos vinílicos o plastificados Se puede sustituir por linóleo o corcho. El
hidrolaqueado es menos tóxico que el plastificado. La cerámica es completamente
no-tóxica.
k. Sistemas de acondicionamiento de aire. Es mejor acondicionar el edificio que
acondicionar el aire. Sistemas de calefacción y refrigeración solar pasiva son más
sanos.
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