EL ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA, una aproximación necesaria
CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE, NUEVAS PERSPECTIVAS Y NORMALIZACIÓN – Madrid 2010
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA (ACV) -Definición -Objetivos y Alcance -Inventario del Ciclo de Vida (ICV) -Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) -Interpretación
3. ACV APLICADO A LA CONSTRUCCIÓN -¿Cómo se conectan las fases? -¿Concepto de equivalente funcional? -¿Criterios de comparación? -¿Límites? -¿Cómo se integra el CO2? -TMR y alternativas -Reciclabilidad
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1. INTRODUCCIÓN - Evaluación ambiental en la construcción SISTEMAS, HERRAMIENTAS Y METODOLOGÍAS
Sistemas de evaluación .- LEED .- CASBEE .- SBTool .- VERDE .- HQE .- CSH BREEAM .- GSBC .- Otros sistemas: guías, sellos… Software .- ATHENA .- ECO-QUANTUM .- ENVEST2 .- BEES
NORMATIVA
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1. INTRODUCCIÓN - Evaluación ambiental en la construcción METODOLOGÍAS
.- CHECK LIST .- DEFINICIÓN DE INDICADORES .- ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA
SISTEMAS DE EVALUACIÓN DE IMPACTO
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1. INTRODUCCIÓN – Análisis de Ciclo de Vida (ACV) METODOLOGÍAS
Análisis de Ciclo de Vida (ACV)
ISO 14040-44 prEN 15643-2
Análisis Económico de Ciclo de Vida (AECV)
Declaraciones Ambientales de Producto (DAP): ISO 14025 ISO 21930 prEN 15804
ISO 15686-5 prEN 15643-4
Análisis Social de Ciclo de Vida (ASCV) 5
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA - Definición ORÍGENES
SETAC (1993)
ISO (1997)
El ACV es un proceso objetivo para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad, identificando y cuantificando el uso de materia y energía y los vertidos al entorno …
Técnica paraGMA determinar aspectos ISO 14.040, – ACVlos – Principios ambientales y estructura e impactos potenciales asociados a un producto: ISO 14.041, GMA – ACV compilando – Definición un inventario entradas y salidas de objetivodey las alcance y análisis de del sistema; evaluando los impactos e inventario interpretando los resultados en relación ISO 14.042, GMA – ACV – Evaluación con los objetivos del estudio del impacto del ciclo de vida ISO 14.043, GMA – ACV – Interpretación del ciclo de vida
Society of Environment Toxicology and Chemistry
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA - Etapas
DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYY OBJETIVOS ALCANCE ALCANCE
ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO
INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN
EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA - Etapas ETAPAS Y APLICACIONES
Definición del objetivo y alcance
Análisis del inventario
Evaluación del impacto
Interpretación
Aplicaciones directas: -Desarrollo y mejora del producto - Planificación estratégica - Desarrollo de políticas públicas - Marketing - Otras
Fuente: UNE-EN ISO 14.040:2006
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance
DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYY OBJETIVOS ALCANCE ALCANCE
ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO
INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN
EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance Objetivos: ¿Por qué? y ¿Para qué? Aplicación Razones Público previsto ¿Comparativo?
Alcance: Unidad Funcional Sistema: subsistemas y límites Reglas de asignación de cargas Requisitos de calidad de datos 1 0
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance UNIDAD FUNCIONAL Unidad funcional: 1m2 de cubierta plana invertida transitable con solado flotante destinada al uso peatonal privado. Condicionantes: Plana → estructura Invertida → aislamiento térmico Transitable - uso peatonal privado → tipo de baldosa y soporte Solado flotante → tipo de baldosa y soporte Fase de uso → edificio comercial en Vigo, Valencia, Cádiz, Soria y Madrid
1 1
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance LÍMITES DEL SISTEMA
materia
emisiones
energía
1 2
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance REGLAS DE ASIGNACIÓN DE CARGAS
1 3
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance EXPANSIÓN DEL SISTEMA
Tablero con material reciclado
+
Energía convencional ESCENARIO 1 ESCENARIO 2
Energía a partir de biomasa
+
Producto & Energía
Tablero sin material reciclado
1 4
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Def. de objetivos y alcance REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS DATOS a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)
tiempo geografía tecnología precisión integridad representatividad coherencia reproducibilidad fuentes de los datos incertidumbre de la información
1 5
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida
DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYY OBJETIVOS ALCANCE ALCANCE
ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO
INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN
EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS
1 6
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida
ENTRADAS Materia
Adquisición de materias primas Fabricación y procesado
SALIDAS Tecnosfera Productos
Transporte y distribución Uso/Reuso/Mantenimiento Energía Reciclado
Naturaleza Emisiones Vertidos Residuos
Gestión de residuos
Límites del sistema 1 7
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida REALIZACIÓN DEL INVENTARIO 1. Diagrama de flujo y balances de M/E 2. Identificación de entradas y salidas 3. Caracterización de corrientes 4. Tablas de inventario
1 8
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida REALIZACIÓN DEL INVENTARIO ENTR ADAS DESDE LA TECNOSFERA Materiales y Combustibles (kg) ... Electricidad (MJ) ...
DESDE LA NATURALEZA Materias primas y Combustibles crudos (kg) ...
SALI DAS A LA TECNOSFERA Productos y Coproductos (kg) ...
Estudio de ICV Criterios de corte
A LA NATURALEZA Emisiones al aire (kg) ... Emisiones al agua (kg) ... Emisiones al suelo (kg) ...
1 9
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida ORIGEN DE LOS DATOS MEDIDAS DIRECTAS DOCUMENTOS PUBLICADOS Declaraciones ambientales Informes de ACV Otras fuentes, estadísticas, requerimientos legales FUENTES ELECTRÓNICAS Bases de datos Internet COMUNICACIONES PERSONALES 2 0
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Inventario del ciclo de vida BASES DE DATOS Nombre
País de origen
ECOINVENT v1
Suiza
Más de 2500 procesos: energía, transporte, materiales de construcción, compuestos químicos, papel y cartón, gestión de residuos …
ETH-ESU 96
Suiza
Más de 1200 procesos: generación de electricidad y procesos relacionados, como transporte, procesado y gestión de residuos
BUWAL 250
Suiza
Procesos relacionados con materiales de envase (plástico, cartón, papel, vidrio, metales), energía, transporte y gestión de residuos
IDEMAT 2001
Holanda
Procesos relacionados con materiales ingenieriles (metales, aleaciones, plásticos, madera), energía y transporte
IVAM
Holanda
Procesos relacionados con materiales, transporte, energía y tratamiento de residuos
FEFCO
Bélgica
Datos europeos relativos a la fabricación de cartón corrugado
EEUU
Datos de inventario procedentes de Norte América, relativos a energía, transporte, acero, plásticos y procesado
Franklin US LCI
Alcance
2 1
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto
DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYY OBJETIVOS ALCANCE ALCANCE
ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO
INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN
EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS
2 2
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto FASES DE LA EVALUACIÓN 1 Clasificación → 2 Caracterización → 3 Normalización → 4 Ponderación
SO2, NOx
SO2-equ.
Acidificación
P etc.
PO4-equ.
Eutrofización
CO2 , CH4
CO2-equ.
Calentamiento Global
etc. NOx, NH3
Puntuación
CFC etc.
2 3
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto EVALUACIÓN: Elementos obligatorios y optativos
Selección de las categorías, indicadores y modelos
Clasificación, asignación de los resultados de ICV
Elementos obligatorios
Caracterización, cálculo indicadores de categoría
Perfil, resultado de los indicadores de categoría
Normalización
Agrupación
Elementos opcionales
Ponderación
2 4
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto METODOLOGÍAS MIDPOINT Y ENDPOINT CO2 HCFC-22
Aumento retención infrarrojos
N2O
Agotamiento ozono estratosférico
Partículas
Aumento exposición humana
Pesticidas SO2 NOx CO NH3 PO4-3 Uso suelo Consumo MP
Aumento exposición ecosistemas
Cambio climático
Ecotoxicidad
Eutrofización sistemas acuáticos Enriquecimiento nutrientes sistemas terrestres Caracterización uso del suelo Caracterización uso de recursos
Disminución de pH
Salud humana
Daño a plantas y vida salvaje Pérdida biodiversidad
Acidificación Formación foto-oxidantes
Daño a humanos
Entorno natural
Pérdida pesca Pérdida cultivos y madera
Entorno sociocultural
Pérdida calidad de suelo Pérdida materiales
Recursos naturales
Pérdida hábitats
Pérdida recursos
2 5
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto METODOLOGÍAS MIDPOINT Y ENDPOINT
2 6
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto METODOLOGÍAS MIDPOINT Y ENDPOINT
CML 2000 Agotamiento de recursos abióticos (kg Sb eq) Acidificación (kg SO2 eq) Eutrofización (kg PO4-3 eq) Calentamiento global (kg CO2 eq) Agotamiento de la capa de ozono (kg CFC-11) Toxicidad humana (kg 1,4-DB eq) Ecotoxicidad acuática de agua dulce (kg 1,4-DB) Ecotoxicidad acuática marina (kg 1,4-DB eq) Ecotoxicidad terrestre (kg 1,4-DB eq) Oxidación fotoquímica (kg C2H2 eq)
ECOINDICADOR 99 Carcinogénicos (DALY) Respirables orgánicos (DALY) Respirables inorgánicos (DALY) Cambio climático (DALY) Radiación (DALY) Capa de ozono (DALY) Ecotoxicidad (PAF/m2yr) Acidificación/Eutrofización (PDF/m2yr) Uso del suelo (PDF/m2/yr) Minerales (MJ surplus) Combustibles fósiles (MJ surplus)
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto CATEGORÍAS DE IMPACTO
Categoría Calentamiento Global Agotamiento ozono estratosférico Acidificación Eutrofización Formación ozono fotoquímico Agotamiento recursos no renovables Toxicidad humana Radiación ionizante Uso del suelo
prEN 15084 x x x x x x
ISO 21930 x x x x x
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto CLASIFICACIÓN PCG: POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL (unidad de referencia kg CO2)
i
fPCG,i
CO2 CFC-11 CFC-13 CFC-113 CH4 N2O
1 4.600 14.000 6.000 23 296
PCG (kg CO2) = ∑fPCG,i·mi
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2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto CARACTERIZACIÓN CON CML Y ECOINDICADOR 99 AD: Abiotic depletion A: Acidification E: Eutrophication GW: Global warming OL: Ozone layer depletion HT: Human toxicity WT: Fresh water aquatic ecotoxicity MT: Marine aquatic ecotoxicity TT: Terrestrial ecotoxicity PO: Photochemical oxidation C: Carcinogenics effects RI: Respiratory effects (inorganics) RO: Respiratory effects (organics) CC: Climate change R: Radiation O: Ozone depletion E: Ecotoxicity E/A: Eutrophication and Acidification LU: Land Use M: Minerals FF: Fossil Fuels
3 0
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto CARACTERIZACIÓN CON CML Y ECOINDICADOR 99 AD: Abiotic depletion A: Acidification E: Eutrophication GW: Global warming OL: Ozone layer depletion HT: Human toxicity WT: Fresh water aquatic ecotoxicity MT: Marine aquatic ecotoxicity TT: Terrestrial ecotoxicity PO: Photochemical oxidation C: Carcinogenics effects RI: Respiratory effects (inorganics) RO: Respiratory effects (organics) CC: Climate change R: Radiation O: Ozone depletion E: Ecotoxicity E/A: Eutrophication and Acidification LU: Land Use M: Minerals FF: Fossil Fuels
3 1
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto GRÁFICO DE HUELLA AMBIENTAL Comparación del impacto ambiental de dos sistemas
3 2
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Evaluación del impacto ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Análisis de sensibilidad geográfico
3 3
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Interpretación
DEFINICIÓNDE DE DEFINICIÓN OBJETIVOSYY OBJETIVOS ALCANCE ALCANCE
ANÁLISISDE DE ANÁLISIS INVENTARIO INVENTARIO
INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN
EVALUACIÓNDE DE EVALUACIÓN IMPACTOS IMPACTOS
3 4
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Interpretación INTERPRETACIÓN
Resumen y discusión de resultados Conclusiones, recomendaciones, toma de decisiones: Establecimiento de prioridades Localización geográfica Compra verde // Concursos públicos Comparación de procesos y/o productos
3 5
2. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA – Ideas clave IDEAS CLAVE
Importancia de la unidad funcional: enfoque relativo e iterativo Límites del sistema No hay un método único No hay base científica para llegar a una puntuación global
3 6
3. ACV APLICADO A LA CONSTRUCCIÓN Método de cálculo (ACV)
Límites del sistema Procedimiento para el inventario Indicadores y procedimientos para la evaluación Requisitos para presentar los resultados Requisitos de los datos
PREGUNTAS CLAVE
1. ¿Cómo se conectan las fases? 2. ¿Concepto de funcional equivalente? 3. ¿Criterios de comparación? 4. ¿Límites? 5. ¿Cómo se integra el CO2? 6. TMR y alternativas 7. Reciclabilidad 3 7
3. ACV – CONSTRUCCIÓN - Fases NIVELES DE APLICACIÓN Nivel 1
Nivel 2
Nivel 3
Nivel 4
Nivel 5
Zapata Cimentación Viga Estructura Pilar Edificio
Fachada Ventana
Madera ensamblada Perfil laminado Hormigón armado
Acero Cemento Arena Grava Aditivos
Pavimento Baldosa Cubierta Producto
Parte del edificio
Elemento
Componente
Material
3 8
3. ACV – CONSTRUCCIÓN - Fases
3 9
3. ACV – CONSTRUCCIÓN - Fases
4 0
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Equivalente funcional FUNCIONAL EQUIVALENTE
Functional unit Quantified performance of a product system for a building product for use as a reference unit in an EPD (ISO 21930)
Functional equivalent Quantified functional requirement and/or technical requirements for a building for use as a reference unit (ISO 21930) Ejemplos: -R=1,74 m2 ºC/W -1m2 de cubierta plana invertida transitable con solado flotante destinada al uso peatonal privado. -Aula de 50m2 con capacidad para 30 personas… The client´s brief and the applicable legal requirements
4 1
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Comparación CRITERIOS DE COMPARACIÓN
Equivalencia de sistemas 1.-Unidad funcional 2.-Consideraciones metodológicas equivalentes Límites del sistema, calidad de datos, reglas de asignación…
4 2
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Límites del sistema LÍMITES DEL SISTEMA Se puede excluir aquello que no modifica las conclusiones globales
Criterios de corte: masa, energía e importancia ambiental
análisis de sensibilidad Exclusión de etapas, procesos unitarios o entradas y salidas Excludes construction works outside the perimeter of the site: infraestructura para comunicación, energía, agua, residuos.. -type and use of building -occupancy -design life
4 3
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Integración CO2 INTEGRACIÓN DEL CO2
CML Global Warming
Ecoindicador 99 Climate Change 4 4
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – TMR y alternativas TMR Y ALTERNATIVAS
Other indicators, for which there is no scientifically agreed calculation method within the context of LCA, eg. [..] depletion of resources, […] are not included
4 5
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – TMR y alternativas TMR Y ALTERNATIVAS
Uso de recursos
Distinction can also be made for non renewable resources between those considered as depletable (ores, mineral) and those considered non-depletable (sand, clay) 4 6
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – TMR y alternativas TMR Y ALTERNATIVAS
1. Propuesta holandesa
TMR represent your view? TMR and ARD represent your view? ADR represent your view?
2. Propuesta de ERMCO
presents a framework for a system for determining the sustainability of the natural resources, both abiotic and biotic, used to manufacture a construction product. 4 7
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Reciclabilidad RECICLABILIDAD Procedimientos específicos de asignación (ISO 14044) Procedimientos de asignación para el reciclado
Descripción técnica de un sistema del producto El material de un sistema del producto se recicla en el mismo sistema del producto
Ciclo cerrado
El material se recicla sin cambios en sus propiedades inherentes Ciclo
El material de un sistema del producto se recicla en el sistema del producto diferente
Ciclo
abierto
cerrado
Ciclo abierto
El material reciclado sufre cambios en sus propiedades inherentes
Propiedades físicas, valor económico y número de usos posteriores
4 8
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Reciclabilidad RECICLABILIDAD
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3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Reciclabilidad RECICLABILIDAD
5 0
3. ACV – CONSTRUCCIÓN – Reciclabilidad RECICLABILIDAD
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EL ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA, una aproximación necesaria
CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE, NUEVAS PERSPECTIVAS Y NORMALIZACIÓN – Madrid 2010