Evaluación multicriterio de los costos ambientales de tres alternativas.

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BEDOYA, Sandra Patricia Oquendo [1], LOPES, Matheus de Oliveira [2], BRASIL, Ricardo [3], PRAT, Bernat Vinolas [4]

BEDOYA, Sandra Patricia Oquendo; et.al. Evaluación multicriterio de los costos ambientales de tres alternativas. Revista científica multidisciplinaria base de conocimiento. año 03, Ed. 04, vol. 05, pp. 45-53, abril de 2018. ISSN:2448-0959

Resumen

En el sector de la construcción, el uso y manejo de los recursos naturales para la extracción de materias primas es de vital importancia en lo referente a aspectos de la sostenibilidad. El conocimiento de los costos de cada material empleado, los impactos ambientales del consumo de energía y generación de dióxido de carbono (CO2), permite que las decisiones más sostenibles en el material y la técnica a utilizar para la construcción.  Este estudio presenta un análisis comparativo a través de una evaluación multicriterio de tres alternativas de pared entre el método alternativo de suelo-cemento y ladrillo de los bloques de hormigón más tradicional y cerámica de ladrillo. A través de la metodología multicriterio se calcularon para que cada pared tipo costos y consumo de energía y CO2 para obtener un estándar comparativo en términos de valor monetario y sostenibilidad con el fin de elegir la mejor alternativa para un construcción sostenible. Siendo que la pared construida con la técnica del suelo cemento llego a tener los mejores resultados, mostrando si la alternativa económica y al mismo tiempo la más sostenible. La elección de los materiales utilizados en la construcción basada en el impacto económico y ambiental es una base importante en la elección de decisiones más sostenibles.

Palabras clave: suelo-cemento, ladrillo, edificio sostenibilidad.

Introducción

La importancia actual de la construcción de raíz con la visión de la sostenibilidad ha puesto en marcha en proyectos de construcción de criterios económicos, ambientales y sociales, por lo que la elección de materiales de construcción tiene un peso significativo en el impacto ambientales, factores tales como la energía requerida para la producción de material y emisiones de CO2 resultantes de la fabricación de los materiales son una información relevante en el análisis de impacto ambiental para la construcción de cualquier edificio. MONICH et al (2010).

La elección de materiales de construcción es un importante campo de la ingeniería ambientalmente responsable para obtener los materiales actuales en la construcción requiere mucha energía durante las distintas etapas (extracción, transporte, procesamiento, aplicación, demolición y eliminación o reciclaje), asociados con la liberación de contaminantes a la atmósfera en cantidades significativas MONICH et al (2010).  El resultado de este análisis, combinado con los resultados de la evaluación económica y las preferencias de los actores, permitirá que la decisión final sobre el material a utilizar, SOARES de SOUZA y PEREIRA (2006).

[La extracción de materias primas de la industria de la construcción, daños al paisaje, hábitats y ecosistemas, daños irreversibles, además de materiales de construcción requieren energía para su producción y pueden generar contaminación en aire, agua o Tierra durante su extracción fabricación uso y disposición final, SATTLER (2000).

Según Soares et al (2006), la industria de la construcción ejerce un impacto significativo en la economía de una nación y, por lo tanto, puede promover cambios pequeños en las distintas fases del proceso de construcción, además de cambios importantes en eficiencia ambiental y la reducción de gastos generales de un trabajo, mayor incentivo las inversiones en el sector

Teniendo en cuenta la enorme vivienda déficit y la búsqueda de materiales renovables, limpiamos y barata a diferencia de los industrializados, que a menudo tienen alto consumo de energía y son centralizar en las grandes ciudades, es importante rescatar la tecnología de la construcción hecha a mano, así como generar trabajo y evitar el costo de transporte de material, permite la integración de proyectos de voluntariado de comunidad profesional. Dentro de esta perspectiva surge el ladrillo ecológico de suelo cemento como una opción sostenible para la construcción, la producción de un ladrillo de suelo cemento no consume energía, evitando la generación de gases de efecto invernadero, consumo de agua es menor que en la producción industrial de ladrillos, siendo un método de altos beneficios ambientales y beneficios económicos como ser un material de bajo costo que ningún hermano de mano de obra especializada o de transporte de material, cuando la tierra está disponible en el sitio.

El suelo es un material adecuado para las más diversas aplicaciones en la construcción debido a su abundancia, facilidad de obtención y manejo y bajo costo, grandes (2003). Los materiales y elementos de construcción basados en la tierra son más sostenible para la tierra y abundantes en cualquier lugar y porque las técnicas utilizadas para construir estos materiales y elementos constructivos son generalmente simples, mirto (2010).

Este trabajo de investigación se inserta en el proyecto: "casas de desarrollo sano y sostenible en las comunidades rurales". El objetivo de este estudio es presentar un análisis comparativo a través de una evaluación multicriterio de tres alternativas de pared entre el método alternativo de suelo-cemento y ladrillo de los bloques de hormigón más tradicional y cerámica de ladrillo, para cada tipo de muro fueron calculados los costos y el consumo de energía y CO2 para obtener un estándar comparativo en términos de valor monetario y sostenibilidad con el fin de elegir la mejor alternativa para la construcción sostenible.

Análisis de decisión multicriterio (AMD), más conocido en Brasil como el sistema de soporte de decisión, consiste en un conjunto de técnicas para ayudar a un individuo, grupo de personas o técnica Comité o directores toman decisiones sobre un problema complejo, evaluar y elegir alternativas para resolverlo según diferentes criterios y puntos de vista. JANUZZI et al (2009)

Metodología

Hay gran número de métodos que pueden utilizarse en el análisis multicriterio, para este trabajo si se utiliza la teoría de utilidad multiatributo o teoría de utilidad multiatributo MAUT, que es un método discreto (número finito de alternativas) que puede ayudar a evaluación integral y objetiva, esto se desarrolla a través de etapas que van desde la identificación de alternativas, definición de criterios y atributos, determinación de los pesos de importancia para cada uno, valores adimensionales que permite la transformación realizar la comparación de diferentes unidades a ser evaluadas y el análisis de alternativo mejor evaluadas.

Para obtener la mejor alternativa de construcción de la pared en términos de sostenibilidad, las alternativas que se evaluarán son:

  1. Ladrillo de suelo cemento alternativo
  2. Bloque de hormigón alternativo
  3. Ladrillos cerámicos alternativos

Para realizar el análisis de las tres alternativas de pared fueron analizados los acordes de criterios criterios económicos y ambientales con el triple de la sostenibilidad, los criterios económicos y sociales si costo aspectos de insumos y trabajo BRO respectivamente, en el caso de criterio ambiental evaluó aspectos de generaciones de CO2 y consumo energético de los materiales utilizados en la construcción de la pared. Los criterios están representados en la figura 1.

Figura 1-criterios y aspectos evaluados
Figura 1-criterios y aspectos evaluados

Criterios económicos y sociales

Para la construcción del módulo de pared las tres alternativas fueron diseñadas con la misma capacidad estructural (fuerza del viento de 75 kg/m2), en la figura 2 ilustra las alternativas de pared diferentes evaluadas.

Figura 2-alternativas evaluadas
Figura 2-alternativas evaluadas

El primera opción el material usado es el ladrillo de suelo cemento de dimensiones: 25 cm x 12.5cm x 6.25 cm. Cuatro orificios del ladrillo están llenos de graute para realizar la función de espina dorsal.

La segunda alternativa utilice bloques de hormigón de dimensiones: 40 cm x 9 cm x 20 cm. Las columnas se encuentran en los extremos (dimensiones 20 cm x 10 cm) y más tarde un mortero de 1 cm a cada lado de la pared.

La tercera alternativa es idéntica a la segunda con la única diferencia del uso de ladrillos de cerámica de dimensiones: 20 cm x 9 cm x 20 cm.

En la tabla 1. Se resume el resultado de la cuantificación del costo de mano de obra y materiales utilizados en la construcción de cada alternativa.

Tabla 1-insumos y mano de obra

Alternativa Suelo-cemento Bloque de hormigón Bloque cerámico
Bloques de párrafo 576 las Naciones Unidas. 112 1. 224 1.
Cemento 27,2 kg 198,8 kgs 236,7 kg
Barras de refuerzo 7,2 kg 12,0 kg 12,0 kg
Arena 0.07 m3 0,26 m3 0.34 m3
Brita 0,01 m3 0.09 m3 0.09 m3
Diario 2.26 1.31 2.04

Con la cantidad lugar en la tabla 1, si el cálculo total de los costos para la construcción de la pared (CEF, 2015)

Tabla 2-total costos para cada alternativa pared

Alternativa Suelo-cemento Bloque de hormigón Bloque cerámico
Costo de entradas 181.2 361,8 283.9
Costo mano de obra 173.6 100.3 156.5

 

Criterio ambiental

Para evaluar la sostenibilidad de la energía estudios empleados son un importante instrumental que le permite determinar el consumo de energía durante el proceso de construcción, cálculo de la potencia de los equipos y materiales utilizados, (campos de la segunda 2003) el origen de los materiales o materias primas utilizadas en un edificio es uno de los principales factores que influyen en el costo de la energía.

Tabla 3 Total energía cálculo y generación de co2 para cada opción de pared

Alternativa Suelo-cemento Bloque de hormigón Bloque cerámico
Energía 158 KW h 473 KW h 842 KW h
CO2 85,1 kg 276,5 kg 358,7 kg

 

Resultados

Con el total calculado para cada criterio si la función de valor que permite transformar el resultado (Q) en un valor adimensional, que le permitirá comparar con los otros criterios.  Establecer una escala de utilidad donde será el criterio con calificación más cercano a 1 proporcionar un mejor funcionamiento y el criterio para obtener un resultado más cercano al peor resultado presentado 0; para establecer el valor de cada criterio adimensional si uso la ecuación 1, tablas 4 y 5 muestra los valores adimensionales calculado para cada criterio

Ecuación 1
Ecuación 1

Donde:

P: resultado del criterio de

Q min.: mínimo posible resultado del criterio de

Q Max: resultado, tanto como sea posible, el criterio

Tabla 4-adimensional valor a criterios económicos

Alternativa Costo mano de obra Valor adimensional Costo de los insumos Valor adimensional
Suelo-cemento 173.6 0.24 181.2 0.88
Bloque de hormigón 100.3 0.91 361,8 0.15
Bloque cerámico 156.5 0.40 283.9 0,46

 

Criterio ambiental

Debido a la importancia estratégica que el sector de la construcción dispone de la gama de la sostenibilidad, el estudio de la energía del ciclo de vida de los materiales se convierte en esencial, después del Protocolo de Kioto, compromisos de carácter más rígido fueron promulgados por países signatarios para la reducción de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, el conocimiento de la energía y la cuantificación de CO2 en materiales de construcción representa una información relevante como parte del análisis de los impactos ambientales generados por los edificios. Monich C et al (2010).

Para el cálculo de la energía consumo se llevó a cabo una estimación de la energía en la construcción de estructuras usando coeficientes de energía construidos por el Instituto de tecnología de la construcción de Cataluña-IteC.

Tabla 5-adimensional valores criterio ambiental

Alternativa Total consumo de energía kwh Valor adimensional CO2 Generación Kg Valor adimensional
Suelo-cemento 158 0.99 85,1 0.97
Bloque de hormigón 473 0.54 276.5 0.38
Bloque cerámico 842 0.01 358.7 0.13

 

Evaluación final de las alternativas

Con el total calculado para cada criterio si la función del valor que le permite transformar el resultado en un valor adimensional, lo que le permite comparar todos los criterios, el valor de la función y configurar como un número de 0 a 1 donde el valor 1 representa la valoración máximo para una alternativa y 0 significa que la valoración a un mínimo. Cada valor tiene el mismo peso de importancia (33.3%).  En la tabla X se observa que los cálculos de todos los criterios evaluaron su respectivo valor adimensional

Evaluación de las alternativas en tabla 6-final.

Criterios de evaluación Costos de mano de obra Costos insumos Producción de

CO2

Consumo de energía Evaluación total
Suelo-cemento 0.24 0.88 0.97 0.99 0.77
Bloque de hormigón 0.91 0.15 0.38 0.54 0.50
Bloque cerámico 0.40 0,46 0.13 0.01 0.25

 

CONCLUSIONES

Criteria de evaluación llevada a cabo para las tres alternativas de paredes hizo posible establecer cómo el ladrillo de suelo cemento de la pared como la solución constructiva pero sostenible, esta alternativa presenta resultados más satisfactorios en términos ambientales y económico.

El método multicriterio aplicado en este estudio permitió la evaluación de los criterios económicos y ambientales, cumpliendo con el objetivo de definir la pared más alternativa sostenible

El conocimiento de la energía implicada en la construcción de estructuras, así como los materiales de la generación de co2 utilizado, es una base importante en la elección de decisiones más sostenibles.

Evaluaciones de los impactos ambientales de los materiales utilizados para la construcción son una herramienta para la opción ambientalmente responsable de los recursos a utilizar en los proyectos.

La importancia actual de la construcción de la estela hasta este punto de vista ha puesto en marcha en proyectos de construcción de criterios económicos, ambientales y sociales, en esta perspectiva que el triple de la sostenibilidad surge el ladrillo ecológico de suelo-cemento como una opción construcción sostenible.

Referencias   

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[1] Master en salud y sociedad y el medio ambiente de la Universidade federal dos Vales Jequitinhonha y Mucuri (UFVJM), especialista en gestión ambiental de la Universidad de Antioquia (Medellin-Colombia), Licenciado en administración en salud con enfases en gestión salud y ciencias ambientales de la Universidad de Antioquia (Medellin-Colombia)

[2] Estudiante de forestal en Universidade federales dos Vales Jequitinhonha y Mucuri (UFVJM)

[3] Master en salud y sociedad y el medio ambiente de la Universidade federal dos Vales Jequitinhonha y Mucuri (UFVJM), especialista en manejo de tecnología de la información en la Universidad Federal de Lavras, licenciada en Ciencias de la computación de la Pontificia Universidad Católica de Minas Gerais (2002). Actualmente es técnico de tecnología de información de educación abierta y la distancia en la Universidade Federal de que dos Vales Jequitinhonha y Mucuri (UFVJM), Gerente de información de proyectos de tecnología del grupo Jequi y profesor Especialización en educación en derechos humanos UFVJM.

[4] Doctorado en Ingeniería Civil de la Universidad Politécnica de Cataluña (Barcelona, España)-Departamento de ingeniería de la construcción. Grado en Ingeniería Civil de la Universidad Politécnica de Cataluña (Barcelona, España)

[5] El triple concepto de sostenibilidad, surgido en 1994 define sostenibles organizaciones como empresas económicamente viables, socialmente justas y ambientalmente responsables.

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