Análisis del ciclo de vida y emisiones de carbono en tres alternativas de sistemas constructivos para un proyecto de edificios para viviendas multifamiliares
DOI:
https://doi.org/10.26507/paper.4598Palabras clave:
huella de carbono, construcción sostenible, impactos ambientales, ciclo de vida edificacionesResumen
La industria de la construcción contribuye significativamente a las emisiones de CO₂ y al consumo energético globales. Este estudio evalúa la huella de carbono de un proyecto residencial ubicado en la ciudad de Cali, Colombia, comparando tres opciones de sistemas constructivos para su ejecución, que son: concreto fundido en sitio, elementos prefabricados y estructuras en acero. La metodología consiste en cuantificar los materiales utilizados, el consumo energético y las emisiones generadas en cada sistema a lo largo del ciclo de vida del edificio hasta su etapa de entrega de la obra. Los resultados indican que el sistema prefabricado reduce el uso de acero de refuerzo en un 25% y el acero estructural en un 15%, mientras que aumenta el consumo de concreto en un 35%. En contraste, la construcción en acero reduce el uso de concreto en un 55% pero incrementa el consumo de acero en un 60%, causando un aumento del 20,79% en emisiones de CO₂ en comparación con los métodos tradicionales. Estos estudios son fundamentales para avanzar en los objetivos y compromisos de sostenibilidad y construcción establecidos en Colombia, como la reducción del 51% de emisiones de GEI para 2030 y la carbono neutralidad en 2050, alineándose con la Política Nacional de Edificaciones Sostenibles (CONPES 3919 de 2018) y los compromisos internacionales del país.
Citas
[1] IPCC Working Group, «Climate Change 2001,» CAMBRIDGEUNIVERSITYPRESS, Cambridge, United Kingdom, 2001.
[2] Intergovernmental Panel on Climate Change, «Climate Change 2021. The Physical Science Basis,» Switzerland, 2021.
[3] P. Vitousek, «Beyond Global Warming: Ecology and Global Change,» Ecology, vol. 75, 1994. https://doi.org/10.2307/1941591
[4] UNFCCC, «unfccc.int,» 2016. [En línea]. Available: https://unfccc.int/sites/default/files/resource/parisagreement_publication.pdf. [Último acceso: 2025 03 29].
[5] G. Bai, C. Zhu, C. Liu y B. Liu, «An evaluation of the recycled aggregate characteristics and the recycled aggregate concrete mechanical properties,» Construction and Building Materials, vol. 240, 2020. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117978
[6] A. Fatiha, E. Karim, A. Mhamed y F. Abed, «Enhancing performance of recycled aggregate concrete with supplementary,» Cleaner Materials, vol. 15, 2025. https://doi.org/10.1016/j.clema.2025.100298
[7] C. Fischer y M. Werge, «EU as a Recycling Society Present recycling levels of Municipal Waste and Construction & Demolition Waste in the EU,» European Topic Centre on Sustainable Consumption and Production, Copenhagen, 2009.
[8] K. Adalberth, «Energy use during the life cycle of single-unit dwellings: Examples,» Building and Environment, vol. 32, nº 4, pp. 321-329, 1997. https://doi.org/10.1016/S0360-1323(96)00069-8
[9] N. Cihat, M. Kucukvar y O. Tatari, «Scope-based carbon footprint analysis of U.S. residential and commercial buildings: An input–output hybrid life cycle assessment approach,» Building and Environment, vol. 72, pp. 53-62, 2014. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2013.10.009
[10] Z. Huang, H. Zhou, Z. Miao, H. Tang, B. Lin y W. Zhuang, «Life-Cycle Carbon Emissions (LCCE) of Buildings: Implications, Calculations, and Reductions,» Engineering, vol. 35, pp. 115-139, 2024. https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.08.019
[11] G. Wang, T. Luo, . H. Luo, R. Liu, . Y. Liu y Z. Liu, «A comprehensive review of building lifecycle carbon emissions and reduction approaches,» City and Built Environment, vol. 2, nº 12, 2024. https://doi.org/10.1007/s44213-024-00036-1
[12] I. Zabalza Bribián, A. Aranda Usón y S. Scarpellini, «Life cycle assessment in buildings: State-of-the-art and simplified LCA methodology as a complement for building certification,» Building and Environment, vol. 44, nº 12, pp. 2510-2520, 2009. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.05.001
[13] «The atmospheric enviromental impact of a Korean traditional building’s life cycle, along with carbon footprint analysis,» Sustainable Cities and Society, vol. 28, pp. 172-186, 2017. https://doi.org/10.1016/j.scs.2016.09.008
[14] H. Ansari, M. Tabish y M. M. Zaheer, «A comprehensive review on the properties of hemp incorporated concrete: An approach to low carbon footprint construction,» Next Sustainability, vol. 5, 2025. https://doi.org/10.1016/j.nxsust.2024.100075
[15] Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), «dane.gov,» 2022. [En línea]. Available: https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/demografia-y-poblacion/censo-nacional-de-poblacion-y-vivenda-2018. [Último acceso: 29 03 2025].
[16] Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE), «dane.gov,» 2023. [En línea]. Available: https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/demografia-y-poblacion/proyecciones-de-poblacion. [Último acceso: 29 03 2025].
[17] L. A. Galvis, «Crecimiento económico y demográfico regional en Colombia,» Revista de Economía Institucional, vol. 17, nº 33, 2015. https://doi.org/10.18601/01245996.v17n33.08
[18] Y. T. Hernández Peña, «El ordenamiento territorial y su construcción social en Colombia: ¿un instrumento para el desarrollo sustentable?,» Revista Colombiana de Geografía, vol. 19, 2019.
[19] Ministerio de Vivienda (Colombia), RESOLUCION 0549 DE 2015, 2015.
[20] Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, «minambiente.gov,» 24 06 2022. [En línea]. Available: https://www.minambiente.gov.co/aprobado-un-plan-que-ayudara-a-obtener-las-metas-climaticas-de-colombia/#:~:text=Dos%20de%20los%20prop%C3%B3sitos%20del,la%20aprobaci%C3%B3n%20de%20este%20instrumento. [Último acceso: 29 03 2025].
[21] C. N. D. P. E. Y. SOCIAL, CONPES 3919, 2018.
[22] R. Sinha, M. Lennartsson y B. Frostell, «Environmental footprint assessment of building structures: A comparative study,» Building and Environment, vol. 104, pp. 162-171, 2016. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.05.012
[23] Circular Ecology, C. Jones y H. Geoffrey, «ICE (Inventory of Carbon & Energy),» Circular Ecology, Bath, 2024.
[24] V. F. Espezua Serrano, A. Salazar Santibáñez y E. I. Farro Pacifico, «Construction of housing modules with concrete panels for low-income sectors,» Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión, 2014.
[25] M. F. Serrano Guzmán, D. D. Pérez Ruiz, N. C. Solarte Vanegas, L. M. Torrado Gómez y D. E. Serrano Guzmán, Aplicación de prefabricados ecológicos : análisis de mercado / Grupo de Investigación Decor., Bucaramanga: Universidad Pontifica Bolivariana Seccional Bucaramannga., 2014.
[26] A. Martínez Díaz, «Sistemas constructivos innovadores para la construcción de vivienda de interés social,» Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Arquitectura, 2013.
[27] M. A. Jungclaus, S. L. Williams, J. H. Arehart y W. V. Srubar III, «Whole-life carbon emissions of concrete mixtures considering maximum CO2 sequestration via carbonation,» Resources, Conservation & Recycling , vol. 206, 2024. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107605
[28] P. Purnell y L. Black, «Embodied carbon dioxide in concrete: Variation with common mix design parameters,» Cement and Concrete Research, vol. 42, nº 6, pp. 874-877, 2012. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.02.005
[29] «A design methodology to reduce the embodied carbon of concrete buildings using thin-shell floors,» Engineering structures, vol. 207, 2020. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110195
[30] G. Hammond y C. Jones, Inventory of Carbon and Energy (ICE), Bath: BSRIA, 2011.
[31] ACESCO, «acesco.com,» [En línea]. Available: https://www.acesco.com.co/calculadora-carbono/. [Último acceso: 12 04 2025].
[32] Sociedad Colombiana de Arquitectos, «Panorama del acero en Colombia,» 2023.
[33] Worldsteel, «wordlsteel.org,» 2024. [En línea]. Available: https://worldsteel.org/data/. [Último acceso: 12 04 2025].
[34] Falabella, «homecenter.falabella,» [En línea]. Available: https://homecenter.falabella.com.co/homecenter-co/product/128177428/Piso-Ceramico-Arietta-60x60-Cm-Caja-1.8-M2/128177515. [Último acceso: 06 04 2025].
[35] A. C. Santos, V. Ferreira y A. C. Dias, «Promoting decarbonisation in the construction of new buildings: A strategy to calculate the Embodied Carbon Footprint,» Journal of Building Engineering, vol. 103, 2025. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.112037
[36] L. Yuan, B. Yang, W. Lu y Z. Peng, «Carbon footprint accounting across the construction waste lifecycle: A critical review of research,» Environmental Impact Assessment Review, vol. 107, 2024. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2024.107551
[37] J. C. Cheng, «A Web Service Framework for Measuring and Monitoring Environmental and Carbon Footprint in Construction Supply Chains,» Procedia Engineering, vol. 14, pp. 141-147, 2011. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.07.016
[38] F. Yu, Q. Yuan, X. Sheng, M. Liu, L. Chen, X. Yuan, D. Zhang, S. Dai, Z. Hou, Q. Wang y Q. Ma, «Understanding carbon footprint: An evaluation criterion for achieving sustainable development,» Chinese Journal of Population, Resources and Environment, vol. 22, pp. 367-375, 2024. https://doi.org/10.1016/j.cjpre.2024.11.001
[39] Á. González Campos, «El granito y su baja huella de carbono frente a otros productos constructivos,» Litos, Galicia.
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