Estudi de la petjada de carboni d’un habitatge unifamiliar situat a Matadepera

TREBALL FINAL D’ESTUDIS ESTUDI DE LA PETJADA DE CARBONI D’UN HABITATGE UNIFAMILIAR A MATADEPERA Autor: Sam Cortès Lucassen Curs 2022-2023 Quatrimestre de Primavera Professors: Marta Gangolells, Ignasi Ballús 2 RESUM “Aquest treball estudia la petjada de carboni d’un habitatge unifamiliar situat a la població de Matadepera, mitjançant un estudi d’Anàlisi de Cicle de Vida a través de Simapro, un software especialitzat. S’analitza l’impacte ambiental produït per les diferents fases de la vida útil de l’habitatge i s’interpreten els resultats finals juntament amb el plantejament d’un escenari alternatiu.” ABSTRACT "This work studies the carbon footprint of a single-family home located in the town of Matadepera, through a Life Cycle Analysis study using Simapro, a specialized software. The environmental impact produced by the different phases of the useful life of the house is analyzed and the final results are interpreted together with the approach of an alternative scenario." 3 ÍNDEX 1. INTRODUCCIÓ ................................................................................... 6 1.1 Objectiu ...........................................................................................................................6 1.2 Abast ...............................................................................................................................6 1.3 Requeriments ..................................................................................................................7 1.4 Justificació .......................................................................................................................8 2. ESTAT DE L’ART ................................................................................. 9 2.1 ACV: Origen .............................................................................................................................9 2.2 ACV en la construcció ............................................................................................................ 10 3. BREU DESCRIPCIÓ DE L’HABITATGE D’ESTUDI ................................... 11 4. METODOLOGIA D’ACV ..................................................................... 13 4.1 Definició de l’objectiu i de l’abast de l’ACV ..................................................................... 13 4.2 Inventari del cicle de vida ............................................................................................... 15 4.2.1 Etapa de construcció ...................................................................................................... 18 4.2.2 Etapa d’ús....................................................................................................................... 22 4.2.3 Etapa de fi de vida .......................................................................................................... 27 4.3 Avaluació d’impacte ....................................................................................................... 28 4.4 Interpretació de resultats ............................................................................................... 29 5. ESCENARI ALTERNATIU: PLAQUES FOTOVOLTÀIQUES ....................... 33 6. DISCUSSIÓ DE RESULTATS ................................................................ 35 7. RESUM DEL PRESSUPOST ................................................................. 36 7.1 Pressupost d’honoraris .......................................................................................................... 36 7.2 Pressupost tècnic .................................................................................................................. 38 8. ANÀLISI I VALORACIÓ DELS IMPACTES AMBIENTALS I SOCIALS .......... 39 8.1 Introducció als impactes ambientals i socials ......................................................................... 39 8.2 ODS: Objectius de Desenvolupament Sostenible ................................................................... 40 9. PLANIFICACIÓ I PROGRAMACIÓ ....................................................... 42 10. CONCLUSIONS ................................................................................. 44 11. ANNEX ............................................................................................ 46 11.1 Dades a incloure en la fase de Construcció de l’ACV ....................................................... 46 11.2 Densitats considerades dels materials i productes de la fase de construcció de l’habitatge . 48 4 11.3 Consums considerats durant la fase de construcció de l’habitatge ....................................... 48 11.4 Volum de materials/productes considerats en la fase de construcció de l’habitatge ............ 49 11.5 Transports considerats en la fase de construcció (distàncies proveïdor-obra) ...................... 51 11.6 Dades dels consums de llum, aigua i gas de l’habitatge durant l’any 2021-2022................... 51 11.8 Dades dels materials/volums considerats de materials per al Manteniment de l’habitatge durant la seva etapa d’ús ............................................................................................................ 53 11.9 Dades referents als consums considerats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge............ 54 11.10 Dades referents als residus considerats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge ............ 54 11.11 Dades referents als transports dels residus generats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge .................................................................................................................................. 55 11.12 Dades referents a l’impacte ambiental causat per l’habitatge d’estudi al llarg del seu cicle de vida 55 11.13 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase de construcció de l’habitatge ..... 56 11.14 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase d’ús de l’habitatge .................... 56 11.15 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase de disposició final de l’habitatge 57 12. BIBLIOGRAFIA ................................................................................. 58 5 ÍNDEX DE TAULES Taula 1: Dades generals de l'habitatge. Font: Elaboració pròpia ..................................................... 11 Taula 2: Dimensions generals de l'habitatge. Font: Elaboració pròpia ............................................. 12 Taula 3: Indicdors ambientals, mètode EPD. Font: Elaboració pròpia .............................................. 29 Taula 4: Impacte ambiental degut al cicle de vida de l'habitatge, en xifres. Font: Simapro .............. 30 Taula 5: Pressupost d'honoraris, Director del projecte. Font: elaboració pròpia ............................. 36 Taula 6: Pressupost d'honoraris, Sots-director del projecte. Font: elaboración pròpia .................... 37 Taula 7: Pressupost d'honoraris, assessor del projecte. Font: elaboració pròpia ............................. 37 Taula 8: Pressupost tècnic. Font: Elaboració pròpia ........................................................................ 38 Taula 9: Resum del pressupost. Font: Elaboració pròpia ................................................................. 38 ÍNDEX DE FIGURES Figura 1: Ubicació de l'habitatge. Font: Google Earth .............................................................. 11 Figura 2: Imatges de l'habitatge. Font: Origen propi ................................................................ 11 Figura 3: Retall, descripció del projecte. Font: Simapro ........................................................... 13 Figura 4: Retall, descripció del projecte II. Font: Simapro ........................................................ 14 Figura 5: retall, etapes del cicle de vida. Font: Simapro ........................................................... 16 Figura 6: Retall, fase de Construcció de l'habitatge. Font: Simapro .......................................... 19 Figura 7: retall, fasde d'ús de l'habitatge. Font: Simapro ......................................................... 23 Figura 8: Retall, Manteniment de l'habitatge .......................................................................... 26 Figura 9: Retall, residus considerats en l'etapa de fi de vida. Font: Simapro ............................. 27 Figura 10: retall, avaluació d'impacte. Font: Simapro .............................................................. 28 Figura 11: Gràfic corresponent a l’impacte ambiental degut al cicle de vida de l'habitatge. Font: Simapro .................................................................................................................................. 29 Figura 12: corresponent a l’ impacte ambiental degut a l'etapa de construcció de l'habitatge. Font: Simapro .................................................................................................................................. 31 Figura 13: Gràfic corresponent a l’ impacte ambiental degut a l'etapa d'ús de l'habitatge. Font: Simapro .................................................................................................................................. 31 Figura 14: Gràfic corresponent a l’impacte ambiental degut a l'etapa de fi de vida de l'habitatge. Font: Simapro ......................................................................................................................... 32 Figura 15: Gràfic corresponent a l'impacte ambiental degut al cicle de vida de l'habitatge, escenari B. Font: Simapro ..................................................................................................................... 33 Figura 16: Gràfic corresponent a la comparativa entre l'impacte degut a l'etapa d'ús, escenari inicial vs escenari B. Font: Simapro ................................................................................................... 34 Figura 17: Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS). Font: lloc web Nacions Unides ... 40 Figura 18: Diagrama de Gantt referent a la planificació per a l'elaboració del projecte. Font: Elaboració pròpia, Canva......................................................................................................... 43 6 1. INTRODUCCIÓ En aquest apartat inicial, s’expliquen els trets principals del treball, començant per l’objectiu, seguint amb altres aspectes importants com l’abast I els requeriments I finalitzant amb la justificació del projecte. 1.1 Objectiu Aquest treball final d’estudis (TFE) pretén estimar la petjada de carboni d'un habitatge unifamiliar, utilitzant la metodologia d'Anàlisi de Cicle de Vida i el software Simapro, tenint en compte la construcció de l'edifici i les fases d'ús, manteniment i desmantellament. L'edifici en qüestió és un habitatge de la població de Matadepera d'uns 400 metres quadrats de superfície construïda, i l'estudi permetrà adquirir coneixements bàsics sobre la metodologia d'Anàlisi de Cicle de Vida i la seva implementació en el software Simapro. A través d’aquest projecte, a més, s’adquireix un avantatge competitiu en l'àmbit de l'economia circular, un dels sectors professionals emergents amb més demanda. 1.2 Abast Dins el treball, s’hi inclouen tots els punts que es llisten a continuació: • Estudi dels consums de l’habitatge i inventari de materials i estructures • Càlcul de l’impacte associat a l’inventari • Anàlisi de Cicle de Vida (ACV) • Estudi amb SIMAPRO • Pressupost aproximat del projecte • Obtenció i discussió dels resultats • Plantejament d’un escenari alternatiu amb plaques solars fotovoltaiques Per contra, no formen part de l’estudi els aspectes següents: 7 • Estudi de l’extracció de matèries primes de la naturalesa • Estudi enfocat en l’estalvi de consum • Anàlisi integral de consum anual per mesos i estacions de l’any • Estudi de l’impacte ambiental produït per elements o instal·lacions fora dels indicats per les guies usades en el projecte 1.3 Requeriments L’estudi i anàlisi de cicle de vida de l’habitatge d’estudi es realitzarà a través del programa Simapro. Es tracta d’un software analític utilitzat per mesurar la petjada ambiental de productes i serveis d’una manera objectiva, i amb un alt nivell de transparència. És un programa usat per empreses i organitzacions arreu del món. Lògicament, són també requeriments tots els plànols, dades i diferents informacions tècniques de l’habitatge d’estudi que permetin desenvolupar el projecte amb totes les eines necessàries a disposició. Més concretament, parlem de: • El plec d’amidaments de l’habitatge, on s’hi inclouen els materials i les quantitats usades per a la construcció de les diferents parts de l’habitatge. • El conjunt de sistemes d’informació que inclouen les dades sobre els consums d’aigua, llum i gas de la casa. • L’històric d’operacions a nivell de manteniment que s’han dut a terme a l’habitatge durant el seu ús. • Dades tècniques sobre materials i maquinària necessàries per a la construcció de l’habitatge. Seguint amb els requeriments esmentats, s’han pres una sèrie de consideracions o hipòtesis que s’explicaran més endavant, dins la metodologia de l’estudi ACV. 8 1.4 Justificació El naixement d’aquest treball final d’estudis es pot justificar a través de dos aspectes principals. En primer lloc, hi ha l’interès i la motivació per impulsar moviments i iniciatives sostenibles, pensant en un futur “eco”. Un estudi d’ACV permet estimar i avaluar l’impacte que té un producte sobre el medi ambient al llarg de totes les etapes de la seva vida útil, i això pot repercutir en l’impuls de projectes sostenibles i eficients per reduir l’impacte d’aquest producte, per exemple. I és que una construcció sostenible aporta beneficis en l’àmbit social, econòmic i mediambiental: o Beneficis Econòmics: Reducció de los costes d’ús i manteniment, increment del valor de la construcció, incremento de la eficiència energètica de l’edifici, entre d’altres. o Beneficis Socials: Millor qualitat acústica i tèrmica dels edificis, increment del benestar dels usuari, etc. o Beneficis Mediambientals: millora de la qualitat de l’aire i l’aigua, reducció dels residus sòlids, preservació i conservació dels recursos naturals. En segon lloc, el projecte s’inicia a partir d’una curiositat personal per conèixer en profunditat l’habitatge en qüestió, estudiar-ne els seus consums, materials i característiques i analitzar el seu impacte sobre el medi ambient. A més, el projecte permet ampliar els coneixements teòrics i pràctics sobre ACV i les seves aplicacions i aquest és un fet que motiva a treballar-hi. 9 2. ESTAT DE L’ART 2.1 ACV: Origen Com ja s’ha esmentat anteriorment, l’Anàlisi de Cicle de Vida (ACV) serveix per poder determinar l’impacte que té un producte o servei sobre el medi ambient. Aquest interès per analitzar les conseqüències mediambientals de les coses va néixer cap als anys 60, davant l’escassetat de recursos energètics i naturals. Es buscaven maneres de quantificar l’energia, per arribar a tenir una idea del nivell d’aprovisionament dels recursos naturals disponibles. El primer ACV va ser realitzat l’any 1969 per el Midwest Research Institute (MRI) per a la Coca-Cola, on la missió principal era reduir les emissions al ambient en la producció dels seus envasos de cristall i alumini (Cambra, 2023). Aquest estudi va servir de base de càlcul per a múltiples institucions i empreses, que van desenvolupar noves bases de dades i metodologies. Paral·lelament, l’any 1972 es va publicar “Els límits del creixement”, on es va concloure que en un planeta finit, les dinàmiques de creixement exponencial (població i producte per càpita) no són sostenibles. Amb el propòsit de normalitzar i potenciar l’ús d’ACV , l’any 1992 es va crear la SPOLD (“Society for the Promotion of LCA Development”) , formada per 20 grans companyies. A més, aquell mateix any Franklin Associates publica un article on es presenta la metodologia completa de l’ACV per primera vegada. Un any més tard, al 1993, es crea el Comitè Tècnic 207 en ISO (“ISO/TC 207”) amb l’objectiu de desenvolupar normes internacionals per a la gestió mediambiental. Les normes a destacar en la regulació de l’Anàlisi de Cicle de Vida són (Gencat - Medi Ambient i Sostenibilitat, s.f.) : • UNE-EN ISO 14040. Gestió mediambiental. Anàlisi de Cicle de Vida. Principis i estructura. • UNE-EN ISO 14041. Gestió mediambiental. Anàlisi de Cicle de Vida. Definició de d’objectius, abast i anàlisi d’inventari. • ISO 14042. Gestió mediambiental. Anàlisi de Cicle de Vida. Avaluació d’impacte de cicle de vida. 16 o De bressol a la tomba (‘from cradle to grave’): examina totes les etapes del cicle de vida del producte des de l’obtenció de matèries primes fins la gestió de residus al finalitzar la seva vida útil. o De bressol a bressol (‘from cradle to cradle’): igual que en el cas anterior, analitza totes les fases del cicle de vida del producte, i a mes inclou la gestió dels residus al final de la vida útil i la seva reutilització com a matèria prima que reinicia el cicle. Per al cas present i tenint en compte l’objectiu proposat, aquest procediment ACV s’ha enfocat de bressol a la tomba, però amb un petit matís: no es tenen en compte els processos d’extracció de matèries primeres de la naturalesa, sinó que es comença l’anàlisi en la fabricació de materials i components per al posterior subministrament i transport cap al procés constructiu, i fins a la gestió de residus al final de la vida útil. Concretament, s’ha dividit el procediment en 3 grans etapes: la etapa de Construcció (que inclou per un costat la fabricació de components i el seu transport a l’obra, i d’altra banda també inclou la construcció i instal·lació d’aquests components i materials per a la consecució de l’habitatge), l’etapa d´Ús (que inclou els consums de l’habitatge durant la seva vida útil i els processos i materials necessaris per al seu manteniment) i l’etapa de Fi de Vida (escenari de disposició de l’habitatge al final de la seva vida útil). La següent imatge mostra les 3 etapes definides al projecte de Simapro: Figura 5: Retall, etapes del cicle de vida. Font: Simapro 17 • Etapa de construcció •A1: Extracció de matèries primeres (no s’ha considerat en el present estudi) •A2: Transport de matèries primeres (no s’ha considerat en el present estudi) •A3: Fabricació de materials/components •A4: Transport de materials/components •A5: Construcció/Instal·lació • Etapa d’ús •B1: Ús •B2: Manteniment •B3: Reparació •B4: Substitució •B5: Rehabilitació •B6: Ús d’energia en servei •B7: Ús d’aigua en servei • Etapa de fi de vida: •C1: Demolició •C2: Transport •C3: Tractament de residus •C4: Eliminació de residus Un cop definides les diferents etapes amb les seves respectives subcategories, s’ha realitzat un inventari detallat del cicle de vida de l’habitatge, amb tots els materials, consums i aspectes a tenir en compte i s’ha introduït tota la informació dins el programari de Simapro. Es comenten tot seguit els capítols treballats i algunes de les seves dades rellevants: 18 4.2.1 Etapa de construcció S’inclouen dins aquesta fase, tal i com ja s’ha explicat, tots els materials necessaris per a la construcció de l’habitatge d’estudi, i també la fabricació d’aquests materials. S’ha dividit aquesta construcció en les diferents parts essencials de l’edifici, des de els fonaments fins a la coberta, seguint la informació que aporten els amidaments de l’habitatge i el projecte constructiu. A part dels materials, també es tenen en compte el transport d’aquests materials fins al terreny de construcció i els consums de vehicles i maquinària en els processos. HIPÒTESIS INICIALS • Els materials i components per a la construcció de l’habitatge provenen de diferents proveïdors i fabricants. Les distàncies fins a l’obra de cadascun d’ells es poden trobar a l’annex d’aquest document. • Els consums elèctrics de les màquines i aparells de construcció que s’han tingut en compte es troben també en l’annex d’aquest mateix document. • S’ha considerat un consum elèctric genèric total, que es computa a tots els processos i materials de l’etapa de construcció, on es tenen en compte elements com la il·luminació de l’obra i diferents aparells i instruments elèctrics genèrics. Els consums que s’han tingut en compte es poden trobar en l’annex d’aquest document. • Per a les instal·lacions de gas, aigua i electricitat es consideren els materials usats per als tubs i cablejat com a element principal, sense components o matèries específiques. Les longituds s’han extret a mode estimatiu després de contactar amb proveïdors i instal·ladors. • Durant el procés constructiu de l’habitatge (obra), es generen unes quantitats de residus que han estat estimats a partir d’uns ratis nacionals marcats per la CSCAE (“Consejo Superior de Colegios de Arquitectos de España”) i el CGATE (“Consejo General de la Arquitectura Técnica de España”) (Granados Menéndez, Fernandez Castillo, & López-Asiain Martínez, 2020). 19 PROCEDIMENT DE CÀLCUL Seguidament, es mostren els diferents grups que s’han tingut en compte en aquesta fase i les seves particularitats a destacar: Tal i com es pot veure a la imatge superior, l’etapa de construcció inclou diferents capítols, que equivalen a totes les parts principals que conformen l’habitatge i que s’han de tenir en compte per a l’ACV. A més, cada capítol conté diferents materials i processos a tenir en compte. Aquest es poden trobar en l’annex del document, i en aquest apartat s’expliquen alguns aspectes a tenir en compte: 1.1 Fonaments i paviments de base: s’hi inclouen els diferents tipus de formigó usat en cada part, juntament amb acer armat en algun cas, i els transports de materials mitjançant camió. ▪ Fonaments ▪ Fonaments i paviments base ▪ Paviment garatge + porxos ▪ PB Superfície 1.2 Forjats i estructures de formigó i d’acer: Apareix de nou el formigó com a element principal usat i el transport en camió de materials. ▪ Escala PB-P1 Figura 6: Retall, fase de Construcció de l'habitatge. Font: Simapro 20 ▪ Forjat ▪ Lloses exteriors ▪ Murs garatge ▪ Pilars HEB120 ▪ Pilars rodons ▪ Sostre PB ▪ Sostre P1 1.3 Cobertes: Diferents materials usats per a la construcció de les cobertes i terrasses de l’habitatge, on s’hi inclouen rajoles ceràmiques, pedra natural, blocs de formigó i altres. Els consums imputats són el transport de materials i el dièsel cremat per maquinària. ▪ Lloses de formigó ▪ Terrasses ▪ Total coberta formigó 1.4 Parets i envans de ceràmica: morter, material aïllant per a les façanes, formigó, i altres materials de construcció tradicionals. Transport de materials i consum de dièsel com a consums imputats. ▪ Baranes coberta + Terrasses ▪ Façana (PB + P1) ▪ PB Obertures ▪ PB + P1 Distribucions ▪ Revestiment Murs Garatge ▪ Xemeneia 1.5 Revestiments de guix i falsos sostres: Plaques de cartró guix i enguixat de parets amb pastes, per a revestiments de parets i sostres. ▪ Revestiment guix ▪ Fals sostre (PB + P1) 1.6 Enrajolats i aplacats verticals: Ampits de pedra natural, coronaments de parets aferrats amb morter, rajoles ceràmiques i altres. ▪ Ampits ▪ Coronament parets ▪ Revestiment vertical 21 1.7 Enrajolats i aplacats de paviments: Paviment principal format de parquet de fusta de roure, amb altres paviments de cairó. Morter per aferrar. ▪ Paviment general ▪ Paviment porxos + Garatge 1.8 Enrajolats i aplacats d’escales i sòcols: Formigó, revestiments de fusta i sòcols de fusta com a elements principals en aquest apartat. ▪ Balconeres (PB+P1) ▪ Escala interior (PB + P1) ▪ Sòcols (PB+P1) 1.9 Finestres: Vidre de doble capa per a finestres i marcs de fusta i alumini per al seu conformat. Transport dels materials en camió. ▪ Revestiment guix ▪ Fals sostre (PB + P1) 1.10 Piscina exterior: Construcció de la piscina exterior de l’habitatge, incloent l’excavació de terra a màquina i els materials corresponents a l’interior del vas de la piscina i l’acomodament exterior. Transport de materials en camió. S’han inclòs tots els materials i processos corresponents a aquest grup en una mateixa partida. 1.11 Sanejament: Instal·lació de sistema de sanejament de l’habitatge, que inclou tubs, baixants, i arquetes sifòniques. S’han inclòs tots els materials corresponents d’aquest grup en una sola partida. Transport de materials en camió. 1.12 Fontaneria: Instal·lació de fontaneria de l’habitatge. S’ha considerat els metres de tub d’ACS i aigua freda com a material principal a imputar, juntament amb el transport del material en camió. La longitud de material s’ha extret fruit d’una estimació després de contactar amb el proveïdor corresponent. 1.13Instal·lació de gas: Instal·lació de gas natural de l’habitatge. S’ha considerat els metres de tub de gas enterrat com a material principal a imputar, juntament amb el transport del material en camió. La longitud de material s’ha extret del projecte constructiu de part del proveïdor. 22 1.14 Sistema elèctric: Instal·lació elèctrica de l’habitatge. S’ha considerat els metres de cablejat elèctric com a material principal a imputar, juntament amb el transport del material en camió. La longitud de material s’ha extret fruit d’una estimació després de contactar amb el proveïdor corresponent. 1.15 Tancament exterior: Materials i components referents al tancament exterior de l’habitatge, compost principalment per una malla quadriculada d’acer, pals d’acer de suport i murs de formigó exteriors. S’han inclòs tots els materials i processos a tenir en compte en una sola partida. 1.16 Altres: Altres partides. S’ha considerat la pintura plàstica de doble capa per a les parets exteriors com a material principal a imputar, juntament amb el transport en camió. Cal remarcar que aquí no s’hi inclouen la totalitat de materials i partides necessàries per a la construcció de l’habitatge i el seu funcionament integral. S’ha modelat aquesta fase de l’ACV seguint els elements a incloure segons la guia PCR sobre edificis (annex del document) i agafant els volums i elements materials més importants i amb informació real disponible, segons els amidaments de l’edificació. A més, s’han estimat els volums de certs materials com els diferents tubs de les instal·lacions d’aigua, gas natural i electricitat, després d’haver contactat amb els fabricants i proveïdors corresponents. 4.2.2 Etapa d’ús En aquesta segona etapa, s’hi inclouen les dades referents als consums de la casa durant el seu ús: electricitat, aigua i gas natural. Per a aquests 3 diferents casos, s’han recopilat els consums energètics mensuals durant els 12 mesos de l’any 2020/2021* (es poden trobar a l’annex 11.6) . Per a facilitar el desenvolupament del present estudi, s’ha considerat el mateix consum anual total de l’any esmentat per a tots els anys del cicle de vida de l’habitatge (50 anys). D’altra banda, a part dels consums també s’hi inclouen en aquesta etapa els processos i materials necessaris per al manteniment de l’habitatge durant el seu cicle de vida. 23 HIPÒTESIS INCIALS • Per a facilitar el desenvolupament del present estudi, s’ha considerat el mateix consum anual total de l’any esmentat per a tots els anys del cicle de vida de l’habitatge (50 anys). • Per al càlcul dels consums en manteniment s’han pres les activitats i tasques més repetides al llarg del cicle de vida de l’habitatge com a base per a comptabilitzar un volum total. PROCEDIMENT DE CÀLCUL Per al càlcul d’aquesta segona fase del cicle de vida de l’habitatge, no s’han determinat diferents capítols sino que directament s’han considerat totes les dades i consums en el mateix quadre principal, tal i com es mostra a la imatge següent extreta de Simapro: Figura 7: retall, fasde d'ús de l'habitatge. Font: Simapro 24 Són diferents punts a tenir en compte. D’una banda, els consums de llum, aigua i gas de l’habitatge al llarg de la seva vida útil. Per un altre costat, hi ha una sèrie de processos de manteniment de l’habitatge que s’han agrupat en un procés únic. S’expliquen els detalls per a cada punt a continuació: 2.1 Consum de llum i gas Els consums de llum i gas de l’habitatge d’estudi inclouen la suma total del volum anual de consum multiplicat per 50 anys, la vida útil considerada. A més, tal i com plantejat a les hipòtesis inicials d’aquest mateix apartat, el volum anual s’ha pres igual per a tot el cicle de vida, prenent com a referència les dades de l’any 2020/2021. Tant la llum com el gas s’han imputat dins Simapro com a processos. 2.2 Consum d’aigua Per al cas de l’aigua, s’hi inclou el volum consumit referent al consum genèric d’aigua de la casa (lavabos, dutxes, cuina... etc) afegint també l’aigua consumida per als emplenats parcials de la piscina exterior i els regs del pati. Aquest consum total s’ha imputat com a material dins Simapro, tot i que a efectes pràctics resulta equivalent als processos. 2.3 Manteniment de l’habitatge Calcular tots els materials i les quantitats exactes consumides al llarg de la vida útil completa de l’habitatge comporta una feina complexa que podria necessitar un estudi nou independent del present. És per això que s’han tingut en compte les feines de manteniment més importants que s’han realitzat al llarg dels 50 anys de vida de l’habitatge i també les reposicions i reparacions que més s’han repetit en el temps, per treure un volum total de kg de diferents materials i consums elèctrics de maquinària i vehicles de transport: 25 • Consum aigua reg: La zona exterior de l’habitatge precisa d’un manteniment en forma de reg ‘d’aigua, un consum permanent en el temps que s’ha tingut en compte dins el consum d’aigua anual de l’habitatge. • Emplenats parcials de la piscina de l’habitatge: El consum d’aigua degut als emplenats parcials de la piscina exterior (que es buida amb el temps) es considera també un procés de manteniment de l’habitatge. Tot i així, de la mateixa manera que amb el consum degut al reg exterior, la quantitat d’aigua consumida per a la piscina ja s’ha tingut en compte en el consum total d’aigua anual. • Pedra “San Vicente” en exteriors: Pedra natural en paviment de porxo i zona exterior de la casa, que ha patit deteriorament amb el temps. En total, s’han reposat 29,2 m2 d’aquest material, una vegada durant la vida útil de l’habitatge. Un total de 1527,68 kg de pedra natural. • Fusta natural per a exteriors: Fusta natural en forma de llistons per a paviments exteriors, que ha patit deteriorament amb el temps i s’han hagut de reposar 60 m2 en total, una vegada en la vida útil de la casa. Això suposen 1424,4 kg de fusta. A més, cal tenir en compte uns 6 m3 de formigó en massa com a base del paviment exterior renovat. • Toxana ceràmica: Toxana d’obra vista ceràmica, de 1928,6 kg/m3. Reposició d’alguna de les parets del tancament exterior de l’habitatge, amb un total de 3579,93 kg. Es té en compte també un total de 1000 kg de morter per aferrar. 32 Per a la fase d’ús de l’habitatge, es recalca la poca incidència de la part del manteniment de l’habitatge en l’impacte ambiental. Aquest fet s’explica per la poca necessitat de reparacions i processos importants al llarg de la vida útil de la casa, ja que està dotada de materials constructius de qualitat i manté una conservació excel·lent al llarg del temps. D’altra banda, el consum de gas natural té una afectació important en l’escalfament global i l’electricitat també contribueix en bona mesura en tots els indicadors estudiats en general. 3. ETAPA DE FI DE VIDA DE L’HABITATGE Per últim, es mostra el gràfic d’impacte ambiental referent a l’etapa de fi de vida de l’habitatge. Es pot observar com, en termes generals, en comparació amb la resta d’etapes l’impacte és força menor. Tot i així cal tenir en compte que degut a problemàtiques amb Simapro en aquest càlcul, no hi apareixen els residus generats en la demolició de l’habitatge. La taula de valors que es mostra en l’annex 11.12 referent a aquesta part denota la importància d’aquest factor (columna “Demolició_Final”) i la seva influència en els diferents indicadors ambientals estudiats, sobretot l’escalfament global (amb un total de 15548,655 kg CO2 equivalents) i l’esgotament abiòtic de combustibles fòssils (amb un total de 71750,562 MJ). Figura 14: Gràfic corresponent a l’impacte ambiental degut a l'etapa de fi de vida de l'habitatge. Font: Simapro 33 5. ESCENARI ALTERNATIU: PLAQUES FOTOVOLTÀIQUES Després de realitzar l’Anàlisi de Cicle de Vida de l’habitatge, es planteja un nou escenari on hi intervenen plaques solars fotovoltaiques, que alteren el consum elèctric de l’habitatge. Es busca realitzar una comparativa de l’impacte ambiental en les etapes d’ús dels dos escenaris per observar l’afectació de les plaques solars als diferents indicadors ambientals que es tenen en compte. A mode de resum, en l’habitatge s’hi instal·len 16 plaques de 450 Watts per a una potència fotovoltaica total de 7,2 kW. El consum elèctric anual de l’habitatge en aquestes noves condicions es mostra en l’annex 11.15 d’aquest document. S’ha model·lat per tant a Simapro una nova etapa d’ús, i s’ha extret el següent gràfic d’impacte ambiental: S’ha plantejat aquest nou escenari considerant que les plaques fotovoltaiques s’instal·len als 25 anys de vida útil de l’habitatge. Per tant, s’ha considerat el consum elèctric inicialment assumit durant 25 anys, i el consum elèctric sota la influència de la instal·lació fotovoltaica (dades en l’annex del document) per als següents 25 anys. Observant el gràfic es pot veure com l’impacte ambiental generat per l’energia elèctrica consumida en la segona etapa (en color groc) és significativament menor a l’impacte produït per l’energia consumida inicialment. Per tant, es demostra que la instal·lació de plaques solars fotovoltaiques resulten en un increment de l’eficiència energètica de Figura 15: Gràfic corresponent a l'impacte ambiental degut al cicle de vida de l'habitatge, escenari B. Font: Simapro 34 l’habitatge i redueixen de manera important l’impacte ambiental generat en molts indicadors diferents com l’escalfament global, l’eutrofització, etc. Cal tenir en compte però, que en aquest nou anàlisi no s’ha tingut en compte la construcció/instal·lació del sistema solar fotovoltaic, que també suposa un petit impacte ambiental. L’objectiu però d’aquest plantejament era comparar l’efecte a nivell de consum energètic de la casa, que ha quedat clarament contrastat. El següent gràfic comparatiu entre escenari Inicial i escenari B de l’etapa d’ús de l’habitatge reafirma les conclusions extretes. Figura 16: Gràfic corresponent a la comparativa entre l'impacte degut a l'etapa d'ús, escenari inicial vs escenari B. Font: Simapro L’impacte produït en l’escenari B es redueix en un 40% i fins a un 65% en alguns casos, exceptuant l’indicador referent a l’esgotament d’aigua, directament relacionat amb el consum d’aquest element en l’habitatge. 35 6. DISCUSSIÓ DE RESULTATS Una vegada finalitzats els càlculs pertinents a la avaluació d’impacte de l’habitatge i havent interpretat els valors obtinguts, cal tenir en compte que aquests no són resultats 100% precisos i fiables. Influeixen una sèrie de factors com els següents: • Les dades pertinents a residus generats (en etapes de construcció i etapa final) s’han obtingut a partir de uns índexs estimatius de tones/m2 de material, estipulats per CSCAE i CGATE, com ja s’ha explicat en l’apartat 3.2.3 d’aquest document. • Les dades referents als temps d’ús de la maquinària en la fase de construcció de l’habitatge i la fase de disposició final també resulten estimacions, extretes per criteri propi. • Dins el manteniment de l’habitatge s’han considerat els principals processos de reparació que s’han donat durant la vida útil de l’habitatge (només els volums més significatius). • En determinades partides de la construcció de l’habitatge només s’han considerat materials i productes significatius i amb informació real. • Hi ha materials específics i components que no es troben dins les llibreries de SImapro i s’han considerat elements semblants. Tot aquest seguit de punts fan que sigui necessari considerar aquest estudi com una guia, un suport per a futures investigacions del mateix camp i per a un coneixement aproximat del que suposa a nivell d’impacte ambiental un cicle de vida complet d’un habitatge unifamiliar aïllat d’uns 400 metres quadrats de superfície construïda. 36 7. RESUM DEL PRESSUPOST Dins el marc de qualsevol projecte com el present, és important determinar el càlcul del pressupost per a la seva consecució. En aquest cas concret, la part més important a tenir en compte és el pressupost d’honoraris. 7.1 Pressupost d’honoraris El pressupost d’honoraris estableix el preu a assumir en relació als autors del projecte, en funció de les hores dedicades i l’import a tenir en compte en cada cas: DIRECTOR DEL PROJECTE (ENGINYER JUNIOR) Ítem Descripció Hores dedicades Import/hora Import 1 Recerca inicial + investigació 20 15 300 2 Recopilació de dades i informació 30 15 450 3 Introducció a Simapro + Introducció a la memòria 15 15 225 4 Desenvolupament ACV - Simapro 150 15 2.250 5 Redacció de la memòria del projecte 100 15 1.500 6 Càlcul de impacte ambiental i resultats 15 15 225 7 Discussió de resultats i anàlisi d’alternatives 15 15 225 8 Conclusions 10 15 150 9 Acabats i repàs del format de la memòria 10 15 150 5.475 € Taula 5: Pressupost d'honoraris, Director del projecte. Font: elaboració pròpia 37 La taula superior mostra la feina i hores dedicades pel director i autor principal d’aquest projecte. A continuació es mostren les especificacions relacionades amb el sots-director i l’assessor d’aquest projecte: SOTS-DIRECTOR DEL PROJECTE (ENGINYER SUPERIOR) Ítem Descripció Hores dedicades Import/hora Import 1 Recerca inicial d'informació 5 20 100 2 Exposició de pautes inicials 5 20 100 3 Control i seguiment 5 20 100 6 Correccions i seguiment final 5 20 100 400 € Taula 6: Pressupost d'honoraris, Sots-director del projecte. Font: elaboración pròpia ASSESSOR DEL PROJECTE (ENGINYER SUPERIOR) Ítem Descripció Hores dedicades Import/hora Import 1 Recerca inicial d'informació 10 20 200 2 Introducció a Simapro 5 20 100 3 Seguiment Simapro 10 20 200 4 Pautes finals Simapro 5 20 100 600 € Taula 7: Pressupost d'honoraris, assessor del projecte. Font: elaboració pròpia Per un costat, el sots-director ha exercit un treball més enfocat a la tutoria i la guia general del projecte, sonant suport constant en aspectes més formals, logístics i administratius. D’altra banda, l’assessor ha tingut un rol important en la part més tècnica del treball. El seu coneixement en el programa Simapro ha resultat clau en el desenvolupament i càlcul de l’Anàlisi de Cicle de Vida. 38 7.2 Pressupost tècnic Finalment, s’exposa el pressupost tècnic del projecte, que inclou la llicència del programa necessari per l’execució del projecte: Ítem Descripció Hores dedicades Import/hora Import 1 Llicència Anual Simapro PhD - - 2600 € Taula 8: Pressupost tècnic. Font: Elaboració pròpia Per tant, el pressupost final, sumant les quantitats totals de cada capítol, és de: Ítem Descripció Import 1 Director del projecte 5.475 2 Sots-Director del projecte 400 3 Assessor del projecte 600 4 Pressupost tècnic del projecte 2.600 9075 € Taula 9: Resum del pressupost. Font: Elaboració pròpia 39 8. ANÀLISI I VALORACIÓ DELS IMPACTES AMBIENTALS I SOCIALS 8.1 Introducció als impactes ambientals i socials El món de la construcció és mundialment conegut com una de les principals fonts de contaminació ambiental. La generació de pols, la contaminació acústica i la contaminació atmosfèrica són només algunes de les conseqüències d’aquesta sector. Segons un article publicat per la ITEC (Institut de la Tecnologia de la Construcció de Catalunya) (Construmatica, s.f.) es necessiten més de dues tones de matèries primes per cada metre quadrat d’habitatge que construïm. A més, la quantitat d’energia associada a la fabricació d’un habitatge equival aproximadament a un terç del consum energètic produït per una família durant 50 anys. D’altra banda, producció de residus de construcció i demolició supera la tona anual per habitant. Amb l’aparició de l’Anàlisi de Cicle de Vida, va sorgir la manera de poder intuir amb major facilitat l’impacte ambiental generat per la construcció, que es pot resumir de forma genèrica en: • Edificacions que ocupen i transformen el medi on es construeixen, juntament amb les infraestructures necessàries per aconseguir-ho. • L’esgotament de recursos naturals degut a la fabricació massiva de materials de construcció. • L’emissió de gasos contaminants i la contaminació atmosfèrica que ja s’han esmentat al primer paràgraf d’aquest apartat. Tenint en compte els impactes ambientals que origina la construcció d’un edifici, els últims anys la societat ha començat un canvi de mentalitat on es busca la protecció del nostre planeta, i apareix una creixent política social “eco-friendly”. S’han donat passes cap a la reducció de la petjada que deixem sobre el medi ambient i han aparegut conceptes com el de construcció sostenible, que busca eficiència energètica, màxim aprofitament dels recursos naturals, i ús de materials de baix consum. 40 8.2 ODS: Objectius de Desenvolupament Sostenible En paral·lel a la situació plantejada en la introducció anterior dins el sector de la construcció, el 25 de setembre de 2015 els líders mundials van establir un conjunt d’objectius globals per acabar amb la pobresa, protegir el planeta i assegurar la prosperitat, en busca d’una feina de tots com a part d’una nova agenda de desenvolupament sostenible. La següent figura mostra els 17 objectius establerts: (Nacions Unides, s.f.) Dins el marc del projecte actual, adquireixen especial importància els objectius 7 ,9, 11, 12 i 13, que es desenvoluparan i es posaran en context tot seguit: 7. Energia assequible i no contaminant L’energia és el factor que principalment contribueix al canvi climàtic, i representa un 60 % del total d’emissions mundials de gasos d’efecte hivernacle. Aquest objectiu pretén al 2030 augmentar considerablement la proporció d’energia renovable en el conjunt de fonts energètiques, i duplicar la taxa mundial de millora de la eficiència energètica. Veient els resultats que s’han extret de l’Anàlisi Figura 17: Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS). Font: lloc web Nacions Unides 41 de Cicle de Vida de l’habitatge de Matadepera en escenaris amb energies renovables (plaques solars fotovoltaiques) o sense, es denota la importància d’aquest tema i es demostra una contribució a la consecució global d’aquest objectiu. 11. Ciutats i comunitats sostenibles Recolzar les zones verdes i espais públics segurs tant en ambients urbans com perifèrics, reduir l’impacte ambiental negatiu de les comunitats i redoblar els esforços per protegir i salvaguardar el patrimoni cultural i natural del món són algunes de les metes principals d’aquest objectiu número 11, que també afecta dins aquest projecte. 12. Producció i consum responsables El consum i la producció mundials, forces impulsores de l’economia global, depenen de l’ús del medi ambient i l’explotació dels seus recursos, d’una manera que continua tenint efectes destructius per al planeta. El progrés econòmic i social ha anat lligat de la ma amb una perillosa degradació mediambiental i que posa en perill el futur pròxim. Es busca amb aquest objectiu aconseguir una gestió sostenible i ús eficient dels recursos naturals d’aquí al 2030, millorar la gestió dels residus, promoure pràctiques sostenibles i assegurar que les persones tinguin el coneixement i la informació pertinents sobre el desenvolupament sostenible. 13. Acció per el clima El canvi climàtic està afectant a tots els països de tots els continents. Provoca alteracions en l’economia i en la vida en general: els sistemes meteorològics canvien, els nivells del mar pugen i els fenòmens meteorològics són cada vegada més extrems. A més, l’any 2019 els nivells de diòxid de carboni i d’altres gasos d’efecte hivernacle van arribar a nivells rècord. Entre els objectius plantejats per a aquest punt s’hi troben: Incorporar mesures relatives al canvi climàtic en polítiques, estratègies i plans nacionals; Promoure mecanismes per augmentar la capacitat per a la planificació i gestió eficaç en relació al canvi climàtic, o millorar l’educació i sensibilització sobre el tema, entre d’altres. 48 11.2 Densitats considerades dels materials i productes de la fase de construcció de l’habitatge *Elaboració pròpia 11.3 Consums considerats durant la fase de construcció de l’habitatge *Elaboració pròpia 49 11.4 Volum de materials/productes considerats en la fase de construcció de l’habitatge *Elaboració pròpia: dades extretes a partir dels amidaments de l’habitatge. Alguns valors resulten d’estimacions i extrapolacions 50 51 11.5 Transports considerats en la fase de construcció (distàncies proveïdor-obra) Material Proveïdor/Fabricant Distància Unitats Formigons, morters i prefabricats FORMIGONS MONTCAU 28,2 Km Ceràmics, plàstics, acer i metalls OBRAMAT 16,8 Km Materials constructius guix ENYESADOS CAN ORIOL 35,4 Km Fusta TRAGOLVET 30,4 Km Vidre Finestres CLIMALIT 44 Km Pintura exterior PINTURAS SANT CELONI 16 Km *Elaboració pròpia 11.6 Dades dels consums de llum, aigua i gas de l’habitatge durant l’any 20212022 Mes/Any Consum (KWh) mar-21 678,89 abr-21 677,31 may-21 630,85 jun-21 578,42 jul-21 575,5 ago-21 519,53 sep-21 515,45 oct-21 520,18 nov-21 553,99 dic-21 637,96 ene-22 607,64 feb-22 521,12 mar-22 590,5 TOTAL 7.607,334 *Elaboració pròpia (dades reals extretes del lloc web d’Iberdrola) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Consum elèctric per mesos 2021-2022 (kWh) 52 Dia/Mes Consum (KWh) 31/12-1/3 10.867,12 1/3-4/5 8.267,26 4/5-30/6 2.698,70 30/6-30/8 2.057,02 30/8-30/9 1.635,24 30/9-28/10 1.493,98 28/10-31/12 9.423,23 TOTAL 36.442,55 *Elaboració pròpia (dades reals extretes del lloc web d’Aigües de Matadepera) Dia/Mes Consum (m3) 09/12/2021 92 03/09/2021 97 03/06/2021 114 08/03/2021 49 0,00 2.000,00 4.000,00 6.000,00 8.000,00 10.000,00 12.000,00 Consum total gas 2021 (kWh) 0 20 40 60 80 100 120 09/12/2021 03/09/2021 03/06/2021 08/03/2021 Consum aigua total 2021 (m3) 53 11.7 Dades del consum elèctric de l’habitatge amb el funcionament de plaques solars fotovoltaiques Mes/Any Consum (KWh) ago-22 227,70 set-22 226,01 oct-22 262,02 nov-22 316,64 des-22 367,99 gen-23 348,57 feb-23 250,97 mar-23 219,19 abr-23 173,96 maig-23 186,68 juny-23 164,70 jul-23 177,43 TOTAL 2.921,86 *Elaboració pròpia (dades reals extretes del lloc web d’Iberdrola) 11.8 Dades dels materials/volums considerats de materials per al Manteniment de l’habitatge durant la seva etapa d’ús Materials/fuels Quant. Unit Clay brick 2194,07 kg Natural stone plate, polished 1527,68 kg Sawnwood, board, hardwood, dried 1,26 m3 Cement mortar 1000 kg Concrete, normal 6 m3 *Extracció directa des de Simapro 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00 Consum elèctric (KWh) 54 11.9 Dades referents als consums considerats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge *Elaboració pròpia 11.10 Dades referents als residus considerats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge Waste to treatment Quant. Unit Waste glass 0,046 ton Waste concrete 218,3 ton Waste brick 61,92 ton Municipal solid waste 23,44 ton Waste wood, untreated 2,7 ton Waste gypsum 37,46 ton Scrap steel 4,92 ton Waste polypropylene 0,038 ton *Extracció directa de Simapro 55 11.11 Dades referents als transports dels residus generats durant l’etapa de fi de vida de l’habitatge TIPUS DE RESIDU CENTRE Empresa/Planta Total km Formigó (morters, formigons i prefabricats) Valorització i reciclatge Hercal H-ZERO 27 Fusta Valorització i reciclatge Tridefus 5,4 Vidre Valorització i reciclatge CTR Vallès Occidental 17,6 Residus Plàstics Valorització i reciclatge Monómeros del Vallés SL 35,2 Acer i metalls Valorització i reciclatge Planta Intercomarcal del Reciclatge 42,1 Residus varis Deixalleria Deixalleria Matadepera 0,5 Materials de construcción amb guix Valorització i reciclatge TRANSCOTO 41,4 Maons i residus ceràmics Valorització i reciclatge TRANSCOTO 41,4 *Elaboració pròpia 11.12 Dades referents a l’impacte ambiental causat per l’habitatge d’estudi al llarg del seu cicle de vida CATEGORIA D’IMPACTE Unidad Total 1. Construcció 2. Ús 3. Fi de vida Acidification (fate not incl.) kg SO2 eq 4863,7672 2229,8714 1553,8612 1080,0345 Eutrophication kg PO4--- eq 1222,6831 819,49474 376,67963 26,508759 Global warming (GWP100a) kg CO2 eq 1026479,9 355189,95 653902,85 17387,087 Photochemical oxidation kg NMVOC 2925,9728 1706,8702 1112,4988 106,6038 Abiotic depletion, elements kg Sb eq 16,790808 14,243668 2,4701316 0,077007904 Abiotic depletion, fossil fuels MJ 12429388 3316545,9 9014276,4 98565,468 Water scarcity m3 eq 547146,25 84634,697 458284,91 4226,6394 Ozone layer depletion (ODP) kg CFC-11 eq 0,08890309 0,023509708 0,06423117 0,001162209 *Extracció directa de Simapro 56 11.13 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase de construcció de l’habitatge *Extracció directa de Simapro 11.14 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase d’ús de l’habitatge *Extracció directa de Simapro 57 11.15 Dades referents a l’impacte ambiental causat per la fase de disposició final de l’habitatge *Extracció directa de Simapro