Investigación aplicada en la Ingeniería

Evolución hacia una construcción sostenible

María Isabel Martínez Lage

Doctora ingeniera de caminos, canales y puertos.

Profesora de la Universidade da Coruña.

©Kike Aspano

La industria de la construcción es un indicador del desarrollo económico de cualquier país. Cuanto mayor sea su desarrollo, mayor será su capacidad de construir y mantener todo tipo de infraestructuras. Es obvio que la construcción ha evolucionado gracias a la aparición de nuevos materiales y procedimientos constructivos a lo largo de la historia.

Desde siempre, los hombres han necesitado refugios para protegerse. Empezaron utilizando los refugios naturales, pero posteriormente pasaron a construir los suyos propios, probablemente formados por ramas y troncos y realizados con herramientas básicas como hachas o cuchillos de piedra. Como estos materiales eran perecederos no han perdurado en el tiempo.

Posteriormente empezaron a utilizar la piedra y el ladrillo de barro cocido. Estos materiales tienen mayor durabilidad, por lo que existen bastantes ejemplos realizados con estos elementos. Seguramente, uno de los más relevantes es la Gran Pirámide de Giza, que, además de ser el edificio más alto del mundo durante varios milenios, es un claro ejemplo de la modulación, tan utilizada en la construcción hasta nuestros días. Las piedras se cortaron a medidas que se pudiesen transportar y colocar. No se debe olvidar que se construyó sin utilizar instrumentos de hierro, poleas o ruedas.

Seguramente, la época romana fue una de la más interesantes para la ingeniería civil. Construyeron una extensa red de caminos, presas, acueductos y todo tipo de obras necesarias para mejorar la calidad de vida de sus conciudadanos. Con pocos recursos materiales, usaban las poleas y las grúas básicas, pero no contaban con mucha maquinaria especializada. Todo lo anterior, probablemente, no habría sido posible si no hubiesen conocido la puzolana, un nuevo material de construcción que les permitió realizar obras extraordinarias como el Panteón de Roma.

Durante el Renacimiento, las técnicas de construcción mejoran y aparecen nuevas máquinas. Así ya es posible colocar pilotes o dragar. Algunas de ellas fueron ideadas por Da Vinci, pero tanto éstas como las grúas o las máquinas de transporte tienen un gran hándicap: sólo funcionan con esfuerzo animal o humano, y habrá que esperar hasta el siglo XIX para que, con la invención de la máquina de vapor, y posteriormente con el uso de los combustibles fósiles, las máquinas de construcción mejoren sus rendimientos.

La Edad Contemporánea trae nuevos avances en la construcción. La sustitución del carbón vegetal por mineral permite obtener el hierro fundido, material duro y con gran resistencia a compresión y, por lo tanto, de gran aplicación en construcción. La invención del laminador universal permitió la obtención de grandes vigas, tan necesarias para conseguir mayores luces.

Posteriormente, el acero sustituye al hierro, ya que tiene mayor elasticidad, resultando más versátil. Además, aparecen nuevas máquinas, fundamentales en la construcción, como el montacargas o el tractor de orugas, que permiten mejorar las condiciones de trabajo y cambian radicalmente la forma de construir.

Con respecto a los materiales, a mediados del siglo XIX se empiezan a emplear las mezclas bituminosas en los firmes de carreteras, aunque la industria de su fabricación en central no surge hasta principios del siglo XX. La utilización de las mezclas bituminosas en caliente en España se consolida en la década de los 60, dejando atrás los pavimentos de macadam.

Además, a principios del siglo XX, la industria del cemento experimenta un notable crecimiento consiguiendo cementos homogéneos y de buena calidad. Esto, sumado a que aparecen métodos para transportar el hormigón fresco, supone que el hormigón empiece a utilizarse de forma ventajosa en la industria de la construcción. Durante el siglo XX se generaliza su utilización y la mayor parte de las obras de construcción incorporan hormigón en alguno de sus elementos.

Como es sabido, el hormigón tiene algunas limitaciones, así que, para paliar sus deficiencias, surgen nuevos hormigones, como los hormigones con fibras en la década de los 60 o los de alta resistencia en la de los 70.

Es necesario generar menos residuos y reutilizar o reciclar más subproductos en la construcción

A mitad del siglo XX también aparecen nuevas máquinas, como los compactadores o las retroexcavadoras, facilitando las labores de construcción de obras lineales. Desde entonces, las máquinas de construcción han mejorado vertiginosamente, en aras de conseguir la ejecución de obras imposibles en las décadas pasadas.

Como es sabido, la construcción o la conservación de carreteras, líneas de ferrocarril, presas, puertos u otros tipos de construcciones es necesaria para mejorar el nivel de vida de cualquier comunidad, facilitando las comunicaciones y proporcionando los servicios básicos en todas las viviendas. Eso conlleva un ataque importante al medio ambiente en muchos aspectos, tanto por el cambio del paisaje como por la explotación de las materias primas, la emisión de agentes contaminantes o la generación de residuos.

Hasta finales de siglo XX, en la construcción no se tomaban todas las medidas necesarias encaminadas a mitigar los efectos anteriores, pero ya se empezaba a tomar conciencia de este problema. Por ejemplo, en los proyectos constructivos siempre se redactaron estudios de impacto ambiental, si bien estaban orientados más a no interferir en los ecosistemas existentes que a no contaminar o a no consumir materias primas.

Otro ejemplo de acciones encaminadas a ayudar al medio ambiente es que en los años 70 del siglo pasado se comienza a reciclar el material fresado de los firmes de carreteras, inicialmente con fresadoras de infrarrojos, pero posteriormente aparecen las fresadoras en frío, que consiguen un material que por su tamaño es apto para utilizarse directamente en las plantas, lo que simplifica su reciclaje.

Además, cobran auge las plantas de tambor secador-mezclador, ya que son más apropiadas para el reciclaje de los materiales fresados al no tener problema con su calentamiento, y suponen un ahorro de energía comparadas con las plantas discontinuas.

En los años 80 se da un paso más en las centrales de mezclas bituminosas con la instalación de filtros de mangas. Con ellos se evita la contaminación atmosférica por el polvo sobrante y los volátiles, a lo que se suma la recuperación de fíller.

Con respecto al hormigón, probablemente la primera actuación en aras del medio ambiente la constituye el empleo de cenizas volantes como adición. Se consigue utilizar un residuo de las centrales térmicas y, además, se reduce la cantidad de cemento utilizado, con el consiguiente ahorro en emisiones de dióxido de carbono debido a la fabricación del cemento.

En 1980 nace el concepto de desarrollo sostenible, que es la base de la política socioeconómica actual, con la finalidad de proteger el medio ambiente y de no agotar los recursos naturales. Así, también surge el concepto de construcción sostenible con el fin de que la construcción sea capaz de reducir y gestionar los residuos generados, minimizar la utilización de recursos naturales, prevenir la contaminación y afectar lo menos posible al medio ambiente, es decir, sumarse a los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

La primera ley de política ambiental nacional fue redactada en Estados Unidos en 1969. En ella se introduce por primera vez la evaluación de impacto ambiental; y en 1979 se aprueba el reglamento que lo convierte en obligatorio en todos los proyectos con financiación pública.

La Comunidad Económica Europea publica, en 1985, una directiva que obliga a la evaluación de impacto ambiental en todos los proyectos de carreteras, aeropuertos, ferrocarriles, centrales térmicas, cementeras, acerías, industrias químicas y eliminación de residuos peligrosos.

En España, esta directiva se traspasa en 1986, y la evaluación de impacto ambiental pasa a ser obligatoria en todos los proyectos indicados en la norma europea y se amplía a las industrias extractivas a cielo abierto, a las presas y a las explotaciones agrícolas. En la actualidad se ha ampliado de nuevo, y todos los programas, planes y proyectos que puedan tener efectos significativos sobre el medio ambiente deben someterse a la evaluación de impacto ambiental.

En 1999, la Comisión Europea publicó el Informe Symonds, en el que se recogían los valores de producción y reciclaje de los residuos de construcción y demolición de todos los países que en aquel entonces formaban la Unión Europea. A raíz de este informe se pudo comprobar que se desconocía la producción real de estos residuos y que, si bien en algunos países, como Países Bajos, ya se reciclaban gran parte de ellos, en otros, como España, no.

A partir de ese momento, las administraciones empiezan a tener conciencia de este problema y se elaboran planes nacionales de gestión de residuos de construcción y demolición, para ser capaces de acotar la cantidad de residuos y de conseguir reciclar un valor mínimamente aceptable para el medio ambiente. En España, en 2008 se da un paso más, obligando a que en todos los proyectos constructivos haya un estudio de gestión de estos residuos, en el que se deben incluir medidas encaminadas a generar menos residuos, a reutilizar los que se generen y a reciclar los que no se puedan reutilizar.

Así nacen las plantas que transforman los residuos de construcción y demolición en áridos reciclados. Estos ya se utilizan en muchas aplicaciones en las obras actuales. Con esto se consigue un triple beneficio medioambiental: se utilizan residuos, se consigue disminuir la explotación de las canteras y se reduce la cantidad a depositar en los vertederos.

De todo lo anterior se puede comprobar que, aunque la construcción afecte enormemente al medio ambiente, los profesionales del sector están evolucionando para mitigar esa afección, de forma que los perjuicios derivados de su actividad sean los menos posibles. Es necesario seguir trabajando en esta línea, consiguiendo generar menos residuos, reutilizar o reciclar más subproductos en la construcción, reducir el consumo de recursos naturales, obtener procedimientos constructivos menos dañinos con el medio ambiente, disminuir las emisiones a la atmósfera, lograr máquinas de construcción menos contaminantes y utilizar combustibles amigables con el medio ambiente.