Calculadoras de emisiones de carbono para una arquitectura más sostenible
- Existe una fuerte demanda de métodos más precisos para calcular el carbono incorporado de un edificio.
- Hasta ahora, calcular el carbono incorporado ha sido muy laborioso y complejo.
- Una nueva generación de herramientas informáticas está simplificando la tarea, ya que aporta a los arquitectos y constructores datos más precisos para llegar a un equilibrio razonable entre las emisiones de carbono y otros parámetros.
- Cada día es más fácil hacer una proyección del impacto ambiental de las decisiones de un proyecto desde las primeras fases de diseño.
Cuando la empresa sueca de biotecnología y materiales de construcción ecológicos Ecohelix se lanzó a construir una nueva fábrica, tenía muy claro su compromiso de reducir al mínimo su impacto ambiental. La empresa está especializada en componentes a base de madera y, dado que el nuevo edificio se ubicaría en un bosque, quería que su huella de carbono fuera imperceptible.
En el sector de la arquitectura, ingeniería y construcción (AEC), donde los datos lo son todo, las emisiones de carbono deben ser cuantificadas. Desde los primeros bocetos, Ecohelix quería saber cuál sería la verdadera huella de carbono de sus nuevas instalaciones, como recuerda Oskar Schmidt, su director técnico: “Producimos componentes a base de madera que influyen muy positivamente en la huella de carbono total de cualquier proceso constructivo. Tratándose de una planta completa, y además nuestra, queríamos los materiales de construcción más sostenibles que fueran práctica y económicamente viables”.
Ecohelix contactó con los arquitectos de Sweco, una de las mayores consultoras de arquitectura e ingeniería de Europa, para que incorporasen las previsiones de costo de carbono al diseño inicial mediante una herramienta propia de Sweco, Carbon Cost Compass (C3). Este novedoso tipo de herramientas de software ayudan a los arquitectos e ingenieros a simplificar el laborioso proceso de llegar a un equilibrio entre la huella de carbono de la construcción y sus costos cuando todavía hay sobre la mesa infinidad de opciones de diseño y materiales.
La mayoría de las calculadoras de carbono se centran en el carbono incorporado de materiales de construcción concretos o proyectan el costo de funcionamiento de un edificio después de su inauguración. Solamente unas pocas van un poco más allá y tienen en cuenta el impacto de las elecciones en la cadena de suministro y en el plan de desmantelamiento al final de la vida útil del edificio.
Lo que no se mide no se controla
El sector de la AEC es uno de los más indómitos en lo referente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Un reciente informe de Naciones Unidas alertó de que su consumo energético y sus emisiones de dióxido de carbono habían alcanzado en 2021 un nuevo máximo histórico y que este sector era responsable del 37 % del consumo energético global y de las emisiones de CO2 asociadas. Supera en un 2 % al máximo anterior, registrado en 2019.
Con 230 000 millones (PDF, p. 4) de metros cuadrados de obra nueva previstos hasta 2060, las emisiones asociadas al consumo de carbono incorporado del sector seguirán subiendo si nada lo remedia. Las calculadoras de carbono podrían influir en cómo construimos los edificios aportando a los proyectistas la información y datos necesarios para tomar decisiones estratégicas sobre lo referente al carbono y su incidencia en los costos a lo largo de todo el proceso constructivo, desde la implantación en obra hasta el funcionamiento del edificio.
Hasta ahora, este cálculo se efectuaba principalmente en hojas de cálculo, después de recopilar una ingente cantidad de datos y procurar la máxima precisión, por lo que estimar una proyección definitiva consumía mucho tiempo y recursos. Y aún se complicaba más en función de la fase de proyecto y de lo avanzada que estuviera la geometría del edificio o la elección de materiales. Ante cualquier cambio había que rehacer los números.
Con el programa informático adecuado, este proceso puede reducirse a unos pocos clics. En unos minutos (en lugar de días), los arquitectos y los ingenieros pueden ver cómo distintas propuestas, con todos los cambios que conllevan, inciden en la sostenibilidad del proyecto.
Las mejores calculadoras de carbono toman datos granulares relacionados con el carbono y los incorporan al proyecto arquitectónico desde las primeras fases. Los usuarios pueden visualizar instantáneamente la repercusión de los cambios en el carbono y su costo, de forma que cuentan con información más precisa para alcanzar un equilibrio razonable entre la sostenibilidad y los resultados empresariales.
A lo largo de todo el ciclo de vida del edificio
Las funciones de cada calculadora de carbono tienden a correlacionarse con fases concretas del ciclo de vida del edificio. A continuación, se muestran algunas opciones que ya están disponibles. Todas estas soluciones se integran perfectamente con los datos BIM. Para saber más sobre herramientas de cálculo de carbono incorporado, el Carbon Leadership Forum (CLF) ofrece esta práctica guía.
Fase de anteproyecto
Cuando la fase de anteproyecto está avanzada y ya se empieza a vislumbrar la geometría final del proyecto, la herramienta EPIC, de EHDD architects, puede hacer una proyección del carbono incorporado. Si la información sobre materiales y dimensiones es limitada, EPIC utiliza la metodología de cálculo de carbono c.scale para incorporar a ese diseño inicial datos genéricos del sector con los que obtener una aproximación de las emisiones de carbono. También C3, de Sweco, es eficaz en estas primeras fases de anteproyecto. Con C3 se pueden comparar distintas soluciones para obtener rápidamente la mejor alternativa en función del clima y los recursos económicos. De hecho, Ecohelix, entre otros muchos, ya lo está empleando para calcular tanto el costo de la construcción como el de las emisiones de carbono.
Fase de proyecto de ejecución
Existen diversas aplicaciones muy útiles cuando el proyecto está más avanzado y ya se dispone de información suficientemente detallada sobre la geometría y los materiales para generar un modelo completo de BIM, como C3 (de Sweco), tallyCAT (ver más adelante) o Insight: Carbon Insights (de Autodesk). Aunque todavía es una versión preliminar técnica, Carbon Insights puede emplearse para hacer un análisis integral del proceso de fabricación de los muros y carpintería exteriores directamente en Revit, de Autodesk. Además, aporta información muy útil sobre el impacto en el carbono de diferentes materiales, desde la extracción de sus materias primas y durante todo el proceso de fabricación.
Últimos ajustes al proyecto
La Embodied Carbon in Construction Calculator (EC3, “calculadora de carbono incorporado en la construcción”) es una herramienta gratuita de Building Transparency. Actualmente está siendo integrada con otra aplicación gratuita llamada Tally Climate Action Tool, o tallyCAT. Juntas, crean una plataforma para que arquitectos, ingenieros y clientes puedan obtener un análisis en profundidad de los costos de carbono incorporado y operativo de un proyecto edificatorio completo. También calcula el costo de carbono, en toda la cadena de suministro, de los materiales de construcción seleccionados.
Análisis integral
La calculadora One Click LCA permite a los arquitectos dar un paso más y calcular el impacto de todos los procesos industriales previos involucrados en el proyecto. Abarca el ciclo de vida completo del edificio (incluida su futura demolición y eliminación) y proporciona unos detallados análisis para que los profesionales optimicen el proceso de diseño y cumplan con los criterios de certificación como edificios bajos en carbono.
Las calculadoras de carbono en acción
Espacio colaborativo en la Facultad de Humanidades de Warwick
Para proyectar un espacio colaborativo y sostenible en la Facultad de Humanidades de la Universidad de Warwick, en la ciudad británica de Coventry, Feilden Clegg Bradley Studios (FCBStudios) recurrió a su herramienta completamente gratuita de análisis de carbono, FCBS Carbon.
FCBStudios extrajo los datos de los modelos 3D de Autodesk Revit, los cargó en FCBS Carbon y evaluó el impacto del carbono incorporado de, por ejemplo, cambiar el material de fachada. En un principio, el llamativo efecto estriado de la fachada cerámica iba a obtenerse mediante cinco piezas de terracota extruida. No obstante, el equipo de proyectistas utilizó Revit para modelar el efecto de reducir de cinco a dos el número de piezas, lo que ahorraba costos. También se modificó el acabado del revestimiento para eliminar el vitrificado, lo que conllevó una reducción del 35 % del carbono incorporado.
Pero este edificio no es solo espectacular estéticamente: las credenciales de sostenibilidad del proyecto fueron muy bien vistas por el jurado del RIBA Stirling Prize 2023, en el que resultó nominado. De hecho, se llevó a casa el premio del RIBA al Mejor Edificio del Año de West Midlands.
Reducir superficie y ultrarreciclar ladrillos
Cuando la empresa estadounidense de pavimentos Interface empezó a planear su nueva sede en el casco urbano de Atlanta, su idea inicial era un edificio de unos 6500 metros cuadrados. Tras analizar el proyecto con EC3 (PDF, p. 8), el equipo de arquitectos observó que podía cumplir con los mismos objetivos con poco más de la mitad de superficie.
Adoptar una estrategia de “escritorio flexible” mejoró mucho el aprovechamiento del espacio. A continuación, los arquitectos analizaron con EC3 dos opciones: una obra nueva de 3700 metros cuadrados frente a la renovación de un edificio de los años sesenta con esa misma superficie ubicado en el centro de la ciudad.
Interface se decantó por la segunda opción y descubrió que renovar y reutilizar ladrillos del edificio existente suponía disminuir el carbono incorporado en un 50,48 % (PDF, p. 9), al tiempo que se reducía el impacto total del edificio (incluyendo el aparcamiento) en un 42 %.
Sostenibilidad desde el minuto cero
Aunque medir con precisión la sostenibilidad ha sido durante años una demanda del sector de la AEC, su complejidad, la rivalidad entre distintos modelos y el desacuerdo sobre unos criterios comunes han contribuido a la falta de transparencia en las prácticas y en las herramientas de medición del carbono. A medida que las calculadoras del costo de carbono vayan mejorando y madurando, se espera que arquitectos y clientes puedan modernizar sus procesos y conseguir unos resultados más fiables y efectivos.
“Hay una correlación muy importante entre el costo de carbono y el costo directo de los diferentes materiales de construcción en las primeras fases del proyecto ―explica Mathias Näll, responsable de desarrollo digital en Sweco―. Cualquier decisión que tomes sobre materiales y sostenibilidad te dará mucho más control y, cuanto antes lo hagas, mejor”.