Edificación Industrializada.

Circularidad en la Construcción Industrializada

Este escrito explora las percepciones clave de una presentación por Julia Scotti, una estudiante de doctorado que estudia la intersección de la construcción industrializada, la sostenibilidad y la circularidad. La presentación destaca el significativo impacto ambiental de los residuos de demolición y propone estrategias para crear procesos de construcción más circulares dentro del sector de la construcción industrializada. Los lectores obtendrán una comprensión integral de los desafíos y oportunidades para lograr la circularidad en el diseño y la construcción de edificios.

El Problema: Residuos de Demolición y Ciclos de Vida Ineficientes de los Edificios

El modelo lineal actual de la construcción—extraer, construir, usar, demoler—conduce a enormes cantidades de escombros de demolición. Julia señala algunas estadísticas sorprendentes:

• Se generan anualmente 540 millones de toneladas de escombros de demolición en Estados Unidos. 55s
• El carbono incorporado en estos escombros es equivalente al carbono incorporado generado por toda la población de California en un año. 1m3s
• Muchos edificios demolidos son estructuralmente sólidos, demolidos debido a necesidades de reurbanización u obsolescencia, no por fallos estructurales. 1m52s Solo el 3% de los edificios demolidos muestran problemas estructurales. 2m0s
• Esto resalta el significativo desperdicio e impacto ambiental de las prácticas actuales. Plantea la pregunta: ¿Cómo podemos cambiar fundamentalmente este proceso derrochador?

La Solución: Un Cambio Hacia la Circularidad

La solución reside en pasar de un proceso lineal a uno circular. Esto requiere varios cambios clave:

• Diseño para Desensamblaje: Los edificios deben diseñarse desde el principio pensando en el desensamblaje, permitiendo la fácil separación y reutilización de materiales. 3m1s
• Enfoque en la Etapa Temprana del Diseño: El 80% del impacto ambiental de un producto se determina en las primeras etapas del diseño, enfatizando la criticidad de incorporar principios de circularidad desde el principio. 4m8s
• Ventajas de la Construcción Industrializada: La construcción industrializada ofrece ventajas para la circularidad debido a su enfoque en componentes y sistemas estandarizados. 5m0s Esta consistencia facilita el seguimiento de materiales y el diseño para el desensamblaje.
• Este cambio requiere un cambio de paradigma en cómo se diseñan y construyen los edificios. ¿Cuáles son las implicaciones de tal cambio para arquitectos e ingenieros?

Implementando la Circularidad: Sistemas Técnicos y Ensamblaje

Para facilitar el desensamblaje, Julia sugiere dividir un edificio en sistemas técnicos distintos con diferentes duraciones de vida:

• Estructura: Diseñada para una larga vida útil (50+ años). 6m0s
• Revestimiento (Fachada, Envolvente, Techo): Vida útil más corta, requiriendo reemplazo o reparación más frecuentes. 6m15s
• Servicios (MEP): Vida útil más corta, requiriendo mantenimiento, reparación y eventual reemplazo. 6m18s
• Plan de Espacio (Muros Internos, Mobiliario, Electrodomésticos): Vida útil más corta, fácilmente reemplazable. 6m39s
• La clave para un desensamblaje exitoso radica en las conexiones entre estos sistemas:
  • Conexiones Secas Preferidas: Las conexiones secas (fácilmente desmontables) son superiores a las conexiones húmedas (p.ej., mortero) para el desensamblaje. 7m55s
  • Desafíos con los Sistemas MEP: Muchos sistemas MEP actuales están embebidos dentro de la estructura, dificultando el desensamblaje fácil. 7m0s
  • Buenos Ejemplos: Los sistemas MEP modulares y plug-and-play demuestran la viabilidad del desensamblaje sencillo. 7m23s
• ¿Cómo podemos incentivar la adopción de decisiones de diseño que prioricen el desensamblaje?

Desafíos y Soluciones de la Industria

Los estudios de caso de Julia revelaron desafíos en la adopción por parte de la industria del diseño para el desensamblaje:

• Falta de Priorización: Muchas empresas reconocieron el concepto pero no habían priorizado su implementación. 8m33s
• Enfoque a Largo Plazo: Algunas empresas se centraron en construir estructuras duraderas, desatendiendo consideraciones de desensamblaje. 8m49s
• Experiencias Difíciles de Desensamblaje: Las empresas obligadas a desensamblar edificios debido a errores de construcción lo encontraron extremadamente desafiante. 9m10s
• Para superar estos desafíos:
  • Instrucciones Detalladas de Ensamblaje: Crear pautas detalladas para el desensamblaje es crucial. 10m18s Esto incluye instrucciones paso a paso, imágenes y listas de equipos.
  • Mejora Continua: Rastrear y abordar problemas durante el desensamblaje ayuda a mejorar futuros diseños. 10m49s

Aprovechando las Plataformas de Producto para la Circularidad

Las plataformas de producto pueden asistir enormemente en lograr la circularidad mediante:

• Modelado de Interfaces: El modelado detallado de las conexiones entre sistemas y componentes es esencial. 11m17s
• Pasaportes de Materiales: Crear pasaportes de materiales y sistemas proporciona información completa sobre la duración de vida, materiales y opciones de tratamiento al final de la vida útil. 12m23s
• Esta información detallada permite tomar decisiones informadas respecto a la reutilización y reciclaje de materiales. ¿Cuáles son los posibles beneficios de los pasaportes de materiales estandarizados en toda la industria de la construcción?

Colaboración Multipartita: Un Enfoque Necesario

Lograr la circularidad requiere colaboración más allá de la empresa individual:

• Sinergia Interna: La colaboración interna entre departamentos (sostenibilidad, compras, cadena de suministro) es crucial. 15m38s
• Colaboración Externa: También es necesaria la colaboración con proveedores, clientes, instituciones financieras e investigadores. 15m55s Esto incluye que los proveedores ofrezcan Declaraciones de Producto Ambiental (EPD) más transparentes y que los clientes demanden productos más sostenibles.
• Esto resalta la compleja interrelación de factores que influyen en la implementación de prácticas de circularidad. ¿Cómo podemos fomentar un enfoque más colaborativo y holístico para el diseño y la construcción de edificios?

Conclusión

La presentación de Julia subraya la urgente necesidad de una transición hacia la circularidad en la industria de la construcción. El cambio requiere un diseño proactivo para el desensamblaje, instrucciones detalladas de ensamblaje, plataformas de producto efectivas y una amplia colaboración entre las partes interesadas. Al adoptar estos principios, podemos reducir significativamente los residuos, disminuir el impacto ambiental y construir un futuro más sostenible para nuestro entorno construido. Esto requiere un esfuerzo colaborativo entre todos los interesados, desde diseñadores y contratistas hasta proveedores de materiales y formuladores de políticas. ¿Qué papel pueden desempeñar los individuos para impulsar esta transición hacia una industria de la construcción más circular?

Circularity in Industrialized Construction

This write-up explores key insights from a presentation by Julia Scotti, a PhD student studying the intersection of industrialized construction, sustainability, and circularity. The presentation highlights the significant environmental impact of demolition waste and proposes strategies for creating more circular building processes within the industrialized construction sector. Readers will gain a comprehensive understanding of the challenges and opportunities in achieving circularity in building design and construction.

The Problem: Demolition Waste and Inefficient Building Lifecycles

The current linear model of construction—extract, construct, use, demolish—leads to massive amounts of demolition debris. Julia points out some startling statistics:

• 540 million tons of demolition debris are generated annually in the United States. 55s
• The embodied carbon in this debris is equivalent to the embodied carbon generated by the entire population of California in a year. 1m3s
• Many demolished buildings are structurally sound, demolished due to redevelopment needs or obsolescence, not structural failure. 1m52s Only 3% of demolished buildings show structural problems. 2m0s
• This highlights the significant waste and environmental impact of current practices. It prompts the question: How can we fundamentally change this wasteful process?

The Solution: A Shift Towards Circularity

The solution lies in shifting from a linear to a circular process. This requires several key changes:

• Design for Disassembly: Buildings should be designed from the outset with disassembly in mind, allowing for easy separation and reuse of materials. 3m1s
• Early Stage Design Focus: 80% of a product’s environmental impact is determined in the early design stages, emphasizing the criticality of incorporating circularity principles early on. 4m8s
• Industrialized Construction Advantages: Industrialized construction offers advantages for circularity due to its focus on standardized components and systems. 5m0s This consistency makes it easier to track materials and design for disassembly.
• This shift requires a paradigm shift in how buildings are designed and constructed. What are the implications of such a change for architects and engineers?

Implementing Circularity: Technical Systems and Assembly

To facilitate disassembly, Julia suggests dividing a building into distinct technical systems with varying lifespans:

• Structure: Designed for a long lifespan (50+ years). 6m0s
• Skin (Facade, Envelope, Roof): Shorter lifespan requiring more frequent replacement or repair. 6m15s
• Services (MEP): Shorter lifespan, requiring maintenance, repair, and eventual replacement. 6m18s
• Space Plan (Internal Walls, Furniture, Appliances): Shortest lifespan, easily replaceable. 6m39s
• The key to successful disassembly lies in the connections between these systems:
  • Dry Connections Preferred: Dry connections (easily detachable) are superior to wet connections (e.g., mortar) for disassembly. 7m55s
  • Challenges with MEP Systems: Many current MEP systems are embedded within the structure, hindering easy disassembly. 7m0s
  • Good Examples: Modular, plug-and-play MEP systems demonstrate the feasibility of easy disassembly. 7m23s
• How can we incentivize the adoption of design choices that prioritize disassembly?

Industry Challenges and Solutions

Julia’s case studies revealed challenges in the industry’s adoption of design for disassembly:

• Lack of Prioritization: Many companies acknowledged the concept but hadn’t prioritized its implementation. 8m33s
• Long-Term Focus: Some companies focused on building long-lasting structures, neglecting disassembly considerations. 8m49s
• Difficult Disassembly Experiences: Companies forced to disassemble buildings due to construction errors found it extremely challenging. 9m10s
• To overcome these challenges:
  • Detailed Assembly Instructions: Creating detailed guidelines for disassembly is crucial. 10m18s This includes step-by-step instructions, images, and equipment lists.
  • Continuous Improvement: Tracking and addressing problems during disassembly helps improve future designs. 10m49s

Leveraging Product Platforms for Circularity11m3sProduct platforms can greatly assist in achieving circularity by:

• Modeling Interfaces: Detailed modeling of connections between systems and components is essential. 11m17s
• Material Passports: Creating material and system passports provides comprehensive information on lifespan, materials, and end-of-life treatment options. 12m23s
• This detailed information allows for informed decision-making regarding material reuse and recycling. What are the potential benefits of standardized material passports across the construction industry?

Multi-Stakeholder Collaboration: A Necessary Approach

Achieving circularity requires collaboration beyond the individual company:

• Internal Synergy: Internal collaboration among departments (sustainability, purchasing, supply chain) is crucial. 15m38s
• External Collaboration: Collaboration with suppliers, customers, financial institutions, and researchers is also necessary. 15m55s This includes suppliers providing more transparent Environmental Product Declarations (EPDs) and customers demanding more sustainable products.
• This highlights the complex interplay of factors that influence the implementation of circularity practices. How can we foster a more collaborative and holistic approach to building design and construction?

Conclusion

Julia’s presentation highlights the urgent need for a transition towards circularity in the construction industry. The shift requires proactive design for disassembly, detailed assembly instructions, effective product platforms, and broad-based stakeholder collaboration. By embracing these principles, we can significantly reduce waste, lower environmental impact, and build a more sustainable future for our built environment. This necessitates a collaborative effort across all stakeholders, from designers and contractors to material suppliers and policymakers. What role can individuals play in driving this transition towards a more circular construction industry?