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

2

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

3

1. INTRODUCCIÓN - Evaluación ambiental en la construcción METODOLOGÍAS

.- CHECK LIST .- DEFINICIÓN DE INDICADORES .- ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

SISTEMAS DE EVALUACIÓN DE IMPACTO

4

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

6

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

7

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

8

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

9

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)

2 7

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

2 8

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

2 9

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

4 9

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