“Cradle-to-gate" approach for the skin of a building

Abstract

The construction industry is facing great challenges: reducing the levels of pollution, high consumption of energy and natural resources, solid waste generation and emissions of greenhouse gases (GHGs). The life-cycle assessment can help mitigate these damages, so the aim of this work is to analyze two systems of typical enclosures in the Spanish construction, in order to determine which option is more convenient to implement. The steps considered were extraction and production of materials, and construction of the enclosures; it was used as a functional unit m2 of enclosure. For the analysis of life cycle inventories and analysis of environmental impacts BEDEC and ECOINVENT were used, and as a method of environmental impact, Ecoindicator 99. Enclosures consists of two sheets of outer and inner wall and intermediate insulation. The enclosure 1 (C1) is composed of an outer sheet of perforated ceramic brick of high density (Cer), an intermediate insulation of expanded polystyrene (EPS) and an inner sheet partition large format (TGF), and the enclosure 2 (C2) consists of an outer sheet of mortar block (Mor), an intermediate insulation of projected polyurethane (PP) and an inner sheet of double hollow ceramic brick of low density (HD). The results indicate that the construction stage accounts for less than 1% of the general damages, which should not be considered as a general parameter in the building, since the process of building walls tends to be largely manual. Figure shows the impact of elements individually in each zone of protection; the most affected area by the process is the depletion of natural resources, followed by damage to human health, and ultimately the ecosystem quality. It is appreciated that the walls made from ceramic pieces are the most affected, being this more evident for the smaller and denser pieces; for its part the outer wall formed by block mortar turned out to be the most beneficial, however this benefit must be analyzed with low thermal efficiency or combined with more efficient insulation materials such as polyurethane. The general behavior of both insulators is similar, however, it tends to be less polluting the expanded polystyrene.

[CASTELLÀ] La industria de la construcción se enfrenta a grandes retos: la disminución de sus índices de contaminación, su alto consumo de energía y de recursos naturales, su generación de residuos sólidos y sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). El Análisis de Ciclo de Vida puede contribuir a mitigar estos daños, por lo que el objetivo de este trabajo es analizar dos sistemas de cerramientos típicos en la edificación española, con el fin de definir qué opción es más conveniente para llevar a la práctica. Las etapas consideradas fueron la extracción y producción de los materiales, y la construcción de los cerramientos; se utilizó como unidad funcional el m2 de cerramiento. Para el análisis de los inventarios de ciclo de vida y el análisis de los impactos ambientales se utilizaron las bases de datos BEDEC y ECOINVENT, y como método de impacto ambiental, el ecoindicador 99. Los cerramientos consisten en dos hojas de muro (exterior e interior) y un aislamiento intermedio. El cerramiento 1 (C1) está compuesto por una hoja exterior de ladrillo cerámico perforado de alta densidad (Cer), una aislamiento intermedio de poliestireno expandido (EPS) y una hoja interior de tabique de gran formato (TGF), y el cerramiento 2 (C2) consta de una hoja exterior de bloque de mortero (Mor), un aislamiento intermedio de poliuretano proyectado (PP) y una hoja interior de ladrillo cerámico hueco doble de baja densidad (HD). Los resultados indican que la etapa de construcción representa menos del 1% de las afectaciones generales, lo cual no debe considerarse como un parámetro general en la edificación, dado que el proceso de construcción de cerramientos tiende a ser manual en gran medida. La gráfica muestra la repercusión que tienen todos los elementos de forma individual en cada zona de protección; la zona más afectada por el proceso es el agotamiento de los recursos naturales, seguido de los daños a la salud humana, y por último la afectación a la calidad del ecosistema. Se aprecia que los muros elaborados con piezas cerámicas son los de mayor afectación, siendo esto más evidente mientras menor y más denso sea el tamaño de la pieza; por su parte el muro exterior formado por bloque de mortero resultó ser el que más beneficio reportó, sin embargo dicho beneficio se tiene que analizar con su baja eficiencia térmica o combinar con materiales más eficientes como por ejemplo aislantes de poliuretano. El comportamiento general de ambos aislantes es similar, sin embargo, tiende a ser menos contaminante el poliestireno expandido