Modelo holístico para la evaluación de la sostenibilidad del ciclo de vida de las viviendas sociales en Andalucía

Datos del proyecto

Referencia
US.20-10

Título
Modelo holístico para la evaluación de la sostenibilidad del ciclo de vida de las viviendas sociales en Andalucía

Universidad
Universidad de Sevilla

Tema prioritario
1. Actuaciones con respuesta a problemas sociales, económicos, habitacionales y de desarrollo urbano, con perspectiva integral y reactivadora.

Investigador/es principal/es
Madelyn Marrero Meléndez

Participantes en el proyecto
Madelyn Marrero Meléndez | Jaime Solís Guzmán | Juan Luis Barón Cano | Valeriano Lucas Ruiz | Rosa María Domínguez Caballero | Cristina Rivero Camacho | María Desiré Alba Rodríguez | María Rocío Ruiz Pérez

Entidades colaboradoras
Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro | Centro Tecnológico del Mármol, Piedra y Materiales | Universidad de Bío-Bío

Periodo de ejecución
2020-2022 (15 meses)

Presupuesto
44.600,00 €

Resumen

El objetivo general ha consistido en desarrollar una modelo de cálculo del impacto del ciclo de vida completo de edificios de viviendas sociales que arroje los resultados a modo de «presupuesto socio ambiental». La parte social corresponde al análisis de las medidas recogidas en el presupuesto de seguridad y salud en las obras, y la económica-ambiental a la evaluación de los precios básicos del Base de Costes de la Construcción de Andalucía (BCCA).

Se ha creado la base de datos económica y ambiental ajustada a la clasificación sistemática y Banco de Costes de la Construcción de Andalucía (BCCA). Se han evaluado medioambientalmente los aproximadamente 7000 precios básicos del banco y se han combinado usando el formato de intercambio .bc3. Por lo que se pueden generar los impactos ambientales de todos los precios auxiliares y unitarios de la base de datos, con su información ambiental: huella ecológica, hídrica y de carbono, además de la energía incorporada, y residuos de construcción y demolición. Todos los indicadores están definidos en formato de intercambio .bc3.

Los resultados sociales han sido evaluados a través de la determinación de los riesgos en seguridad y salud de las obras, partiendo de la evaluación del presupuesto del proyecto, codificado según la clasificación sistemática del BCCA, según se proponía en la memoria. Pero no ha sido posible incorporarlos al formato de intercambio .bc3, ya que este no contempla este tipo de información en sus definiciones. Se ha abordado el objetivo de la evaluación de este impacto social a través de una herramienta independiente en Excel, desarrollada en el presente proyecto. Esta evalúa y califica los riesgos del proyecto, asignando una puntuación, por lo que se dispone de una evaluación objetiva del estado del proyecto a través de las unidades de obra incorporadas al presupuesto, aportando el indicador social.

Para la creación del inventario de recursos y la validación del modelo se han estudiado tres proyectos, una vivienda unifamiliar y dos plurifamiliares, una de tres plantas y otra de 10. No se ha podido evaluar con inteligencia artificial las combinaciones de soluciones constructivas y sus impactos.

Se han recabado resultados en dos etapas del proyecto. Concretamente, la primera corresponde a resultados de la base de datos desarrollada y de la metodología aplicada. En la segunda etapa se han recogido los resultados obtenidos al aplicar el software informático a los casos reales seleccionados. También se ha organizado la jornada de presentación del proyecto en el COAATIE de Sevilla y se ha redactado un manual de uso de la herramienta desarrollada.

Actividades | Resultados

• A01_Fases y duración del CVE | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A02_Límites del sistema | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A03_Diseño y actividades programadas para el CVE | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A04_Selección de clasificación sistemática y banco de costes | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A05_Aplicación de metodología de indicadores ambientales | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A06_Creación de base de datos económica, ambiental y social en formato de intercambio bc3 | Ejecutada en su totalidad, pero con modificaciones en cuanto al formato planteado inicialmente. El software informático desarrollado trabaja en formato de intercambio .bc3, evalúa todos los indicadores propuestos, a excepción del indicador social que se ha resuelto con una herramienta Excel.
• A07_Selección de proyectos de edificación | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A08_Cálculo de recursos y RCD por tipología y superficie construida | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A09_Estimación de recursos en el CVE | Resolución satisfactoria sin contingencias.
• A10_Análisis de sensibilidad del modelo | Resolución satisfactoria sin contingencias. Para la validación se han aplicado a tres proyectos, una vivienda unifamiliar y dos plurifamiliares, una de tres plantas y otra de 10. No ha dado lugar al empleo de machine learning para la evaluación de combinaciones de soluciones constructivas.
• A11_Estudio de caso | Resolución satisfactoria sin contingencias. Como estudio de caso se ha aplicado a un proyecto de ejecución de viviendas plurifamiliar de 3 plantas (6 viviendas en total), edificio de 10 plantas, y vivienda unifamiliar.
• A12_Evaluación de proyectos | Se ha conseguido realizar la evaluación de los proyectos a través del uso del software informático de forma satisfactoria.
• A13_Obtención de los presupuestos económicos, social y ambientales del CVE | Todos los resultados de los presupuestos económicos y ambientales del CVE, obtienen de forma práctica y correcta, a excepción de la inclusión del indicador social en formato bc3. En su lugar, el indicador social se ha definido como elemento vinculado al presupuesto pero con una herramienta Excel independiente.
• A14_Análisis de los resultados totales y por etapas | Resolución satisfactoria tras la corrección de algunos errores del software informático detectados durante el análisis de los resultados. Finalmente se ha conseguido el desarrollo del software que funciona y genera los distintos presupuestos de forma práctica.
• A15_Actuaciones de divulgación | Se han elaborado 2 comunicaciones a congresos: En el VI Congreso Internacional ISUF-H celebrado en Madrid: “Proyectando el diseño sostenible con PREDICE: herramienta de presupuestación económica y ambiental para el ciclo de vida de edificaciones residenciales. El 13th International Conference on Energy Efficiency and Sustainability in Architecture and Urbanism (EESAP 13): “Projecting sustainable design with PREDICE: Economic and environmental budgeting tool for Buildings Life Cycle”. Se han elaborado dos artículos científicos los cuales se ha presentado a revistas indexadas JCR. Una de ellas “Sustainable Cities and Society”, han aceptado el artículo con revisiones, cuyo tÍtulo es: “Evolution of the life cycle of residential buildings in Andalusia: Economic and environmental evaluation of their direct and indirect impacts.”; la otra, “Sustainability” ya ha aceptado y publicado el artículo con título: “Methodology for Improving the Sustainability of Industrial Buildings via Matrix of Combinations Water and Carbon Footprint Assessment”. Como parte de la A15, también se organizó la jornada de presentación del proyecto en el COAATIE de Sevilla el 26 de septiembre de 2022.

Difusión de los resultados

• Comunicación en congreso científico_Presentado póster al VI CONGRESO INTERNACIONAL ISUF-H INTERNATIONAL SEMINAR ON URBAN FORM - HISPANIC Forma urbana y resiliencia: los desafíos de salud integral y el cambio climático. (Participan Madelyn Marrero Meléndez, Cristina Rivero Camacho, María Desiré Alba Rodríguez y María Rocío Ruiz Pérez).
• Comunicación en congreso científico_Aceptada y presentada una comunicación al XIII Congreso Internacional sobre Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Arquitectura y Urbanismo (EESAP 13). Ponente invitado por la organización. (Participan Madelyn Marrero Meléndez, Cristina Rivero Camacho, María Desiré Alba Rodríguez y María Rocío Ruiz Pérez).
• Artículo científico_Rivero-Camacho, C., Martín-del-Río, J.J. & Marrero-Meléndez, M. (2023). Evolution of the life cycle of residential buildings in Andalusia: Economic and environmental evaluation of their direct and indirect impacts. Sustainable Cities and Society, 93, 104507. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.104507. Disponible en este enlace.
• Artículo científico_Lopes R. Silva, D., Rivero-Camacho, C., Rusu, D., Marrero, M. (2022). Methodology for Improving the Sustainability of Industrial Buildings via Matrix of Combinations Water and Carbon Footprint Assessment. Sustainability, 14(22),15297. https://doi.org/10.3390/su142215297. Disponible en este enlace.
• Jornada_Celebrada en el COAAT de Sevilla, 26 de septiembre de 2022.
• Manual de uso_Redacción de manual de uso de la herramienta PREDICE.

Conclusiones y aportaciones a la Secretaría General de Vivienda

Se ha conseguido desarrollar una metodología que cuantifica y evalúa desde la etapa de diseño del edificio los recursos materiales y energéticos requeridos en cada fase del ciclo de vida del edificio (CVE). Se demuestra que los presupuestos de los proyectos pueden ir acompañados de indicadores ambientales que permiten evaluar simultáneamente el impacto económico y ambiental en cada etapa del ciclo de vida. Se ha determinado los indicadores ambientales huella ecológica (hag), de carbono (kg CO2 eq), hídrica (m3 agua), y energía incorporada (MJ) a lo largo del ciclo de vida. La metodología se ha transformado en una herramienta informática en línea en la que se pueden evaluar proyectos. Los datos se alimentan en formato de intercambio .bc3 por lo que siempre puede estar actualizada con cada revisión o actualización que sufra el BCCA.

En cuanto a las etapas de obras, las que generan los impactos más acusados son la construcción y la renovación a los 70 años. Esto es debido al elevado consumo de recursos para su ejecución. Los resultados también revelan que es interesante poder contar con la evaluación ambiental a través de varios indicadores y tener una perspectiva más amplia. Con diversos indicadores se puede focalizar las mejoras ambientales de los proyectos, ya que el modelo permite saber los elementos sobre los que hay que actuar (sustituir o mejorar) para conseguir reducir los impactos.

En el aspecto social, aunque es imposible eliminar todos los riesgos asociados a los procedimientos que tienen lugar durante la ejecución de una obra, si se pueden definir con claridad los riesgos y determinar con precisión los equipos de trabajo necesarios en cada agrupación de tareas. Se define un modelo que permite comprobar de forma cuantitativa y cualitativa si las soluciones aportadas en los documentos de seguridad y salud, y recogidos en los presupuestos, en fase de proyecto, acometen los riesgos previsibles en la obra proyectada, definiendo un indicador social del proyecto. En futuras líneas de investigación del trabajo desarrollado es necesario realizar una base de datos de procedimientos de trabajo por oficio que incluya todos los precios del BCCA por lo que ninguna actividad definida en el presupuesto quede sin ser evaluada en términos de riesgos.

También, se prevé que el impacto del modelo sea positivo en relación con las políticas y programas de la Consejería. Con la presente metodología desarrollada se pueden evaluar los impactos presentes y futuros de los proyectos de vivienda. Entre otros, puede añadir la evaluación las obras de rehabilitación, económica y medioambientalmente, y añadir el factor social, a través de minimizar los riesgos en las obras. También se pueden analizar escenarios futuros del mix energético y cambio climático e incorporar otros indicadores sociales tales como la evaluación de la pobreza energética.