Post on 27-Apr-2020
UNIVERSITATPOLITÈCNICADECATALUNYAEscuelaTécnicaSuperiordeIngenierosdeCaminos,CanalesyPuertos
deBarcelona
ESTUDIOCOMPARATIVODESOSTENIBILIDADENCARRETERAS
MEXICANAS
TESISDEMASTER
Autor:JavierPérezMorenoÁlvarez
Director:AlbertdelaFuenteAntequera
Barcelona,Enerode2018
i
RESUMEN
Garantizarlasostenibilidadencualquierdecisiónamedianaygranescalaesunretoyespartedelaagendadeorganizacionesinternacionalesydelosgobiernosdel mundo, quienes de manera conjunta, buscan generar políticas públicas quecoadyuven a buscar el equilibrio entre el cuidado del medio ambiente, sincomprometereldesarrolloeconómicoysocialdelapoblación.
LaConferenciadeEstocolmo(1972),laConferenciadeRíodeJaneiro(1992),elProtocolodeKioto(1997),laCumbredeJohannesburgo(2002),yrecientementela Agenda 2030 y los Objetivos de Desarrollo Sostenible, son algunos de losesfuerzos internacionales sobre el tema, que han buscado cambiar el paradigmadestructivodelhombre,justificadoporlabúsquedadeuncrecimientopermanentedesubienestareconómicoysocial.
Sinlugaradudas,unodelosretosmásimportantesquetienenlosgobiernosalrededor del planeta, es poder incorporar los principios internacionales de lasostenibilidad,entodoslossectoresysubsectoresproductivos,comoeselcasodelsectortransporteydelsubsectorvial.
Esta tesis de master tiene como objetivo, hacer una comparativa desostenibilidadentredoscarreteras, empleandoelModeloIntegradodeValorparaEvaluacionesdeSostenibilidad(MIVES).
Laevaluaciónsellevaacaboenunkilómetrodedoscarreteras,lascualesselocalizan en el estado de Veracruz, México. Una de estas vías de comunicación,denominadaalternativa“A”,estáconstruidaconpavimentoasfáltico.Lasegundadeellas,denominadaalternativa“B”,estáhechaconconcretohidráulico.
Los criterios de sostenibilidad que se utilizan en esta tesis, fueronseleccionados del estudio realizado en el año 2014, por el InstitutoMexicano delTransportedeMéxico,denominado“CriterioseIndicadoresdeSostenibilidadparaCarreterasMexicanas”.
Dichoscriteriossonlabasedeesteestudio,paraconstruirlosindicadores,elárbol de requerimientos y demás requisitos, que hagan posible la aplicación demanerapertinentedelametodologíaMIVES.
ii
Esta tesis representa para el subsector vial de México, la oportunidad deconocer cómo es que esta herramienta, se puede aplicar en las carreteras parapoder evaluar la sostenibilidad, lo cual representa un área de oportunidadinmejorable,paraqueunpaíscumplaconlaspolíticasglobalesdemantenerenlosproyectosdecualquiersector,unequilibrioentreelcuidadodelmedioambiente,eldesarrollosocialyeconómico.
iii
AGRADECIMIENTOS
Comoparte final de esta tesis, quiero agradecerdemaneramuy especial atodasaquellaspersonasquedealgunauotraforma,hicieronposiblequepudieraconcluir mis estudios de master en la Universidad Politécnica de Catalunya. Sinlugaradudas,-sinsuapoyo-,hubierasidoimposiblealcanzarestametapersonalyprofesional.
Mi reconocimiento infinito ami asesor de tesis, alDr. Albert de la FuenteAntequera.Graciasporsu interés durante todoelprocesodeelaboracióndeestetrabajo, por sus conocimientos y experiencia profesional, por brindarme suconfianza, ademásde compartir conmigo su valioso tiempo y espacio, durante lassesionesdeasesorías.
Sin lugar a dudas, mi familia ha sido en todas las etapas de mi vida, laplataformaquemehaservidoparaimpulsarmey alcanzarmisobjetivos.Porello,quieroagradeceramispadresyamihermano,porestarsiempreconmigo;porserparteincondicionalentodosmisretos,triunfos,derrotas,alegríasytambiénenmistristezas.
Gracias a todo el cuerpo docentes del master en el Master de IngenieríaEstructural y de la Construcción, por ayudarme a seguir preparándomeprofesionalmente, y por su buena disposición para trasmitir y compartir susconocimientos.
TambiénagradezcoatodosmiscompañerosdeclasedelaUPC,quegraciasasuamistad ,hicieronposiblequemiestancia enBarcelona, fueraunaexperienciaúnicaeirrepetibleenmivida.
Aprovecho este espacio para agradecer al Consejo Nacional de Ciencia yTecnologíadeMéxico(CONACyT)porhaberconfiadoenmí,alotorgarmeunabecadeestudios,quehizoposiblecumplirconmisueñoderealizarunmasterenunauniversidadconreconocimientointernacionaleneláreadeIngenieríaCivil.Finalmente,agradezcoaDiosporestarsiempreconmigo.
v
TabladecontenidoCAPÍTULO1.INTRODUCCIÓN.............................................................................................................1
1.1.ElOrigendelaSostenibilidad.........................................................................11.1.1.LaAgenda2030ylosObjetivosdeDesarrolloSostenible.....31.1.2.LosesfuerzosdeMéxicoporalcanzarlaSostenibilidad.........51.1.3.ElEstadodeVeracruz-México...........................................................81.1.4.ElMétodoIntegradodeValorparaEvaluacionesSostenibles,MIVES............................................................................................10
1.2.ObjetivoGeneraldelaTesis.........................................................................111.3.ObjetivosEspecíficosdelaTesis:...............................................................111.4.LímitesdelaTesis.............................................................................................111.5.MétodoCientíficoyEstructuradelaTesis.............................................12
CAPÍTULO2.ESTADODELARTE....................................................................................................15
2.1.Introducción........................................................................................................152.2.TransporteSostenible......................................................................................172.3.CarreterasSostenibles....................................................................................182.4.Indicadores...........................................................................................................20
2.4.1.IndicadoresdeSostenibilidad.........................................................202.4.2.SistemadeIndicadoresdeSostenibilidadenEspaña...........21
2.5.Criterios.................................................................................................................232.6CriteriosdeSostenibilidadparacarreterasenMéxico.......................24
2.6.1.ETAPA1:MatrizInternacionaldeSostenibilidad..................252.6.2ETAPA2:ComparativadeSostenibilidad(BENCHMARKING),EntrelosCriteriosdeSostenibilidaddelosprogramasGREENROADS,INVESTYSUSTAINNABLEROADS,conlasCarreterasdeMéxico.....................................................................................................................312.6.3.ETAPA3:DefinicióndeCriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasenMéxico........................................................................................37
2.7.LineamientosoGuíasInternacionalessobreSostenibilidad..........392.7.1.LineamientosdeSostenibilidaddeEdificación.......................392.7.2SistemasdeEvaluaciónenIngenieríaCivil.................................412.7.3.SistemasdeEvaluacióndeProyectosLinealesydeCarreteras..............................................................................................................422.7.3.1.GuíadeSostenibilidadparaCarreterasenColombia........442.7.3.2.EvaluacióndeCarreterasSosteniblesenMéxico................45
2.8.Certificación..........................................................................................................472.8.1.CertificaciónSostenibleenEdificaciónyenProyectosdeIngenieríaCivil....................................................................................................482.8.2.CertificacióndeCarreterasSostenibles......................................48
2.9.MaterialesdeConstrucciónSostenibles..................................................48
vi
2.9.1.MaterialesEcológicos...........................................................................502.9.2.HormigónArmado.................................................................................512.9.3.EmulsionesAsfálticas..........................................................................522.9.4.HormigónReciclado............................................................................53
CAPÍTULO3.METODOLOGÍAMIVES.............................................................................................55
3.1.Introducción........................................................................................................553.2.PlanteamientoMIVES......................................................................................553.3.Límitesdelsistema............................................................................................563.4.ÁrboldeRequerimientos...............................................................................583.5.PonderacióndeVariables..............................................................................60
3.5.1ConsistenciadelaMatriz....................................................................623.6.FuncionesdeValor...........................................................................................64
3.6.1.MétodoparadefinirlaFuncióndeValor....................................653.6.2.PuntosdeValorMínimoyMáximodelIndicadoryPuntosLímiteMínimoyMáximo................................................................................653.6.3.DefinicióndelaformadelaFuncióndeValor.........................65
3.7.ÍndicedeValordeAlternativas...................................................................68CAPÍTULO4.ALTERNATIVASPARAPAVIMENTOSMEXICANOS......................................71
4.1.Introducción.........................................................................................................714.2.RequerimientosparaUtilizarelCatálogodeSeccionesEstructuralesyPavimentos...................................................................................71
4.2.1.RangodeTránsitoVehicular.............................................................714.2.2.RegionalizacióndelaRepúblicaMexicana.................................734.2.3.CaracterizacióndeMateriales..........................................................784.2.4.SeccionesdeEstructurasdePavimentos...................................79
4.5DefinicióndeAlternativas...............................................................................804.5.1Alternativa“A”:PavimentoAsfáltico.............................................814.5.2Alternativa“B”:PavimentodeHormigón...................................81
CAPÍTULO5.ÁRBOLDEDECISIÓNYVALORDEALTERNATIVAS...................................83
5.1.Introducción........................................................................................................835.2LímitesdelSistemayÁrboldeDecisión..................................................83
5.2.1RequerimientoEconómico.................................................................835.3.ValoresdelasAlternativas............................................................................85
5.3.1.CostoInicial.............................................................................................855.3.2.CostedeMantenimiento....................................................................875.3.3.IncertidumbreRelacionadasconlosCostes.............................885.3.4.CantidaddeEmisionesdeCO2........................................................915.3.5.AguaUtilizada........................................................................................925.3.6.MateriasPrimasUtilizadas...............................................................93
vii
5.3.7.CantidaddeEnergíaConsumida....................................................945.3.8.MaterialRecicladoUtilizado............................................................955.3.9.IsladeCalor.............................................................................................955.3.10.UsodeMaterialesLocales..............................................................975.3.11.ConfortAcústico.................................................................................985.3.12.ConfortTécnico...................................................................................98
CAPÍTULO6.EVALUACIÓNMIVES..............................................................................................101
6.1.Introducción.....................................................................................................1016.2.EvaluacióndeAlternativas........................................................................1016.3.PonderacióndelÁrboldeRequerimientosodeDecisión............1016.4.DefinicióndeIndicadoresysuFuncióndeValor.............................102
6.4.1.CosteInicial..........................................................................................1026.4.2.CostedeMantenimiento.................................................................1046.4.3.IncertidumbreRelacionadaalosCostes..................................1056.4.4.CantidaddeCO2Producido...........................................................1066.4.5.AguaUtilizada.....................................................................................1086.4.6.MateriasPrimasUtilizadas............................................................1086.4.7.CantidaddeEnergíaConsumida.................................................1106.4.8.MaterialRecicladoUtilizado.........................................................1116.4.9.IsladeCalor..........................................................................................1136.4.10.UsodeMaterialesLocales...........................................................1146.4.11.ConfortAcústico..............................................................................1156.4.12.ConfortTécnico................................................................................116
6.5.ParámetrosdelosIndicadoresenlasFuncionesdeValor...........1176.6.CálculodelÍndicedeValordelasAlternativas.................................118
CAPÍTULO7.CONCLUSIONES........................................................................................................129REFERENCIAS........................................................................................................................................131
ix
LISTADETABLASTabla1.1:PrincipalesAcontecimientosMundialessobreDesarrolloSostenibleTabla1.2:InformacióndelEstadodeVeracruzTabla2.1:DefinicióndeCarreteraSostenibleTabla2.2:IndicadoresSosteniblesTabla2.3:MacroindicadoresdelaDimensiónMedioambientalparaProyectosdeInfraestructurasLinealesTabla2.4:MacroindicadoresdelaDimensiónSocialparaProyectosdeInfraestructurasLinealesTabla2.5:MacroindicadoresdelaDimensiónEconómicaparaProyectosdeInfraestructurasLinealesTabla2.6:EvaluaciónCualitativayCuantitativadelosMacro-indicadorespormediodeMicro-indicadoresTabla2.7:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteEconómicoTabla2.8:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteTécnicoTabla2.9:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteSocialTabla2.10:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteAmbientalTabla2.11:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteSeguridadTabla2.12:CriteriosdeSostenibilidadInternacionalcumplidosporMéxicoTabla2.13:BenchmarkingdelComponenteEconómicoTabla2.14:BenchmarkingdelComponenteSeguridadTabla2.15:BenchmarkingdelComponenteSocialTabla2.16:BenchmarkingdelComponenteAmbientalTabla2.17:BenchmarkingdelComponenteTécnicoTabla2.18:ComparativadeSostenibilidad-BenchmarkingparaCarreterasMexicanasconrelaciónaProgramasInternacionalesTabla2.19:CriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasMexicanasTabla2.20:SistemasInternacionalesdeEvaluaciónSostenibleenEdificiosTabla2.21:SistemasdeEvaluaciónSostenibleenlaIngenieríaCivilTabla2.22:SistemasdeSostenibilidadparacarreterasTabla2.23:ProgramasdelaGuíaColombianadeManejoAmbientaldeProyectosdeInfraestructuraVialTabla2.24:AplicacióndelmétodoMIVESendiferentessectoresTabla2.25:HerramientasdeCertificacióndeTransporteSostenibleTabla2.26:DatosdeReferenciaparaEstimarEmisionesdeGasesEfectoInvernaderoGEIEquivalentesTabla2.27:ProduccióndeCO2deloscomponentesdelhormigónarmadoTabla3.1:PuntuacióndeMatrizdeDecisión
x
Tabla3.2:MatrizdeDecisiónTabla3.3:TabladeÍndicesdeConsistenciaAleatoriaenMatricesTabla3.4:ValoresTípicosdeKyPparaFuncionesdeValorTabla4.1.CoeficientedeDistribuciónporCarrilTabla4.2.RangodeTransitoVehicularTabla4.3.“Aptitud”delSueloTabla4.4.TabladeCalificaciónParticular(Cp)Tabla4.5.ValordelFactordeInfluencia(Fi)Tabla4.6.ClasificacióndelaRegiónTabla4.7.MódulosResilientesTabla5.1:ÁrboldeRequerimientosTabla5.2:CosteInicialdeAlternativasTabla5.3:VidaÚtildelasAlternativasTabla5.4:CostedeMantenimientodelasAlternativasTabla5.5:TemperaturaMínimaPromedioVeracruz2016Tabla5.6:PuntuacióndeIncertidumbresRelacionadasTabla5.7:EmisionesdeCO2(ton/Km)Tabla5.8:AguaUtilizadadelasAlternativasTabla5.9:MateriasPrimasUtilizadasporelHormigónTabla5.10:MateriasPrimasUtilizadasporelAsfaltoTabla5.11:EnergíanoRenovableGJoules/kmTabla5.12:MaterialRecicladoUtilizadoenlasAlternativasTabla5.13:UsodeMaterialesLocalesdelasAlternativasTabla5.14:NiveldeRuidoen[dB(A)]porTipodePavimentoTabla5.15:AhorrodeCombustibleenPavimentosdeHormigóncomparadoconelConsumoenPavimentosdeAsfaltosTabla5.16:PuntuacióndeConfortTécnicodelasAlternativasTabla6.1:ÁrboldeRequerimientosPonderadoTabla6.2:ParámetrosfísicosdeIndicadoresFigura6.3:ComparativaentrelosindicadoresdelRequerimientoEconómicoFigura6.4:ComparativaentrelosIndicadoresdelRequerimientodeMedioAmbienteFigura6.5:ComparativaentrelosIndicadoresdelRequerimientoSocialTabla6.6:CálculodelÍndicedeValordePavimentoAsfáltico“A”Tabla6.7:CálculodelÍndicedeValordePavimentodeHormigón“B
xi
LISTADEFIGURASFigura1.1MapadelaRepúblicaMexicanaFigura2.1:CriteriosdeSostenibilidadparaCarreterassegúnMendozaFigura2.2:SeguridadparaCiclistasenCarreterasFigura2.3:EtapasdelMétodoMIVESFigura2.4:ConsumoyEmisionesdeContaminantesenelCiclodeVidadeunaCarreteraFigura3.1:AlgoritmoMetodologíaMIVESFigura3.2:EstructurageneraldetomadedecisiónFigura3.3:ÁrboldeRequerimientosGenéricoFigura3.4:FormasdeFuncionesdeValorFigura3.5:ObtencióndelÍndicedeValordeAlternativas
Figura4.1.RegionalizacióndeMéxicoFigura4.2.SeccionesdeCarreterasdePavimentosparaCarreterasNormalesFigura4.3.AlternativadePavimentoAsfálticoFigura4.4.AlternativadePavimentodeHormigónFigura5.1:CambiodePreciodeMaterialesdeAlternativasFigura5.2:PreciosdeMaterialesHistóricosPrevistosFigura5.3:Termografíasdepavimentoscontiguosdeasfaltoyhormigón.CiudaddeMéxicoFigura6.1:FuncióndeValordelCostoInicial(€/km)Figura6.2:FuncióndeValorCostodeMantenimiento(€/km)Figura6.3:FuncióndeValorPuntuacióndeIncertidumbresRelacionadasalosCostesFigura6.4:FuncióndeValorEmisionesdeCO2(ton/Km)Figura6.5:FuncióndeValorAguaUtilizada(l/Km)Figura6.6:FuncióndeValorMateriasPrimasUtilizadas(ton/Km)Figura6.7:FuncióndeValorEnergíaConsumida(GJ/Km)Figura6.8:FuncióndeValorPorcentajedeMaterialRecicladoFigura6.9:FuncióndeValorEfectoIslaCalor(°C)Figura6.10:FuncióndeValorPuntuacióndelUsodeMaterialesLocalesFigura6.11:FuncióndeValorConfortAcústico[dB(A)]Figura6.12:FuncióndeValorPuntuacióndelConfortTécnico
Introducción 1
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO1.INTRODUCCIÓN1.1.ElOrigendelaSostenibilidad
Los problemas de deterioro delmedio ambiente que actualmente vivimos,
son de gravedad extrema. Bermejo (2016) afirma: “Nuestra civilización está enprocesodecolisiónconelmundonatural,talcomonosdiceelAvisoalaHumanidadde la Comunidad Científica realizado en 1992 pormás de 1,500 científicos, entreellos103“PremiosNobel”.
Estemensajedebeanalizarsecondetenimiento,porlosriesgosqueenvuelve
para la humanidad. Desafortunadamente, este deterioro no es una situacióncoyuntural que pueda resolverse en el corto plazo, pues está relacionadodirectamenteconeldesarrollotecnológico,conelcrecimientodelapoblaciónyporconsecuencia,conlademandasocialporbienesyservicios.
LaRevolución Industrial (1760-1840) en Inglaterra, trajo comouna de sus
consecuenciasmás importantes el desarrollo tecnológico, y con ello, se aceleró ladestruccióndelmedioambienteporelhombre, lacualestágenerandodesdehacealgunasdécadas,efectosnegativosensuentorno.(Rojas,2003)
La comunidad científica internacional considera este evento de orden
mundial, como el inicio de los problemas medioambientales que aquejanactualmentealplaneta,yquehoyendía,sontemadeinterésentodaslasagendasde los gobiernos del mundo, así como de los principales organismos mundiales,comolaOrganizacióndelasNacionesUnidasONU,laOrganizacióndelasNacionesUnidas para la Alimentación y la Agricultura FAO, la OrganizaciónMundial de laSaludOMSentreotros.Desdeestaperspectiva,latierrahasufridopormásde250años,-porcausadelasactividadesproductivasdelhombre-,undeterioroconstanteenlosrecursosnaturalesydelmedioambiente.
Si bien es cierto que la Revolución Industrial fue un parteaguas en las
actividadesproductivasydedesarrollotecnológicoparalasociedad;enestemismosentido,tambiénlohasidoenloqueadeteriorodelmedioambienteserefiere.Elhombreensudeseodesermásproductivo,nosehadetenidoapensaracercadeldañoqueocasionaensuentorno,yquedesafortunadamenteenmuchasocasiones,esirreversibleyqueatentacontrasupropiavida.
2 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Rojas(2013)identificacomoresultadodeestedeterioroelcambioclimático,elefectoinvernaderoprovocadoporgasescomoelCO2,ladestruccióndelacapadeozono, ladisminuciónde labiodiversidad, lacontaminacióndelaire, delagua,delsueloyporruido,entreotrosfactores,loscualesponenenriesgolasobrevivenciadelhombresobrelatierra.
Estos problemas se acentuaron en los años 50, como consecuencia de las
accionesbélicasdelaSegundaGuerraMundial,poniendoenalertaalasprincipalesorganizacionesmundialesyalosgobiernosdelospaísesalrededordelmundo.
En1987laComisióndelMedioAmbienteydelDesarrolloCMMADdelaONU,
presididaporlaPrimeraMinistradeNoruega,GroHarlemBrundtland,presentóalaasamblea general de dicha comisión, el informe “Nuestro Futuro Común”, el cualtambiénseconoceenlaactualidadcomoInforme“Brundtland.Enestedocumento,se define por vez primera el concepto o término de Desarrollo Sostenible.(Barragán,2016),(Bermejo2016)
Barragán (como se citó en CMMAF, 1987:24), lo define de la siguiente
manera: “Desarrollo sustentable es el desarrollo que satisface las necesidades delpresentesincomprometerlacapacidaddelasgeneracionesfuturasparasatisfacersuspropiasnecesidades.
Esteconceptoquetambiénseconocecomodesarrollosostenible,sebasaen
tresfactoresfundamentalesquedebensercapacesdecoexistirsinponerenriesgoalplaneta.Estosfactoressonelambiental,económicoysocial. Esresponsabilidadde los gobiernos, implementar las políticas públicas pertinentes en sus estados,desarrollarlosprogramasyproyectosquedenrespuestapuntualaellas,ademásdedefinir e implementar las estrategias para alcanzar los objetivos y metasmedioambientalesdeseados.
Villegas (2009), reflexionael términodesarrollo sostenibley consideraque
éste, se puede alcanzar siempre y cuando, el hombre en cualquier actividadproductivaqueemprenda, evite eldesperdiciode recursosyutilice solamente losnecesarios.Sindudaesunagranreflexión,querequiereelcompromisode toda lasociedad,ademásdeuncambioenelparadigmadeproducción.
ElInformeBrundlantdemostró,quelasociedadmundialenarasdealcanzar
el desarrollo a través de la industrialización, y con el propósito de satisfacer susnecesidades básicas, estaba destruyendo el ambiente de su entorno, además deincrementarlosíndicesdepobrezaydevulnerabilidad.(ONU,2006).
Introducción 3
JavierPérezMorenoAlvarez
Esta misma fuente señala que el mencionado informe, representa un reto
paraelcuidadodelmedioambientemundial,alpostularqueeldeterioroambientaldebeservistocomounproblemaglobal,ademásdereconocerqueeldesarrolloyelmedio ambiente, son un binomio inseparable, que pueden coexistir, siempre ycuandosetrabajedemaneraresponsable.
A partir del Informe Brundlant, el concepto de desarrollo sostenible o
sustentable ha servido para que los países -entre ellosMéxico-, generen políticaspúblicasparalaconservacióndelmedioambiente,sinqueellosignifiquedetenersucrecimientoeconómicoysocial.
Losesfuerzosmundialesparacuidarelmedioambiente,hansidobastosalo
largodelosúltimos50años.Losprincipalesorganismosmundiales,hanconvocadoa los países miembros a diferentes Conferencias o Cumbres, con el propósito dediscutirtemasdirectamenterelacionadosconeldesarrollosostenible.Losacuerdosemanados de estas reuniones, son la guía actual para la elaboración de lasestrategias mundiales sobre este importante tema, las cuales abarcan todos lossectores productivos, incluyendo al de la construcción de carreteras, objetivocentraldeestatesisdemaster.
A continuación, en la tabla 1.1, de manera cronológica, de acuerdo a la
información de Rojas (2003); ONU (2006), Soriano (2016) y Scade (2016), sepresentanlosprincipalesesfuerzosmundiales,paraprotegeralanaturalezadelosembatesproductivosytecnológicosdelhombre.1.1.1.LaAgenda2030ylosObjetivosdeDesarrolloSostenible Enelmesdeseptiembredelaño2015,laAsambleaGeneraldelasNacionesUnidas,aprobóeldocumentollamado“Agenda2030paraelDesarrolloSostenible”.
Estedocumentoestratégico,fueaprobadoporlos193EstadosMiembrosdelaONU,entrenellosMéxico;tieneunavisióna15años,plantea17Objetivosy169metas de desarrollo, a través de los cuales se pretende que el mundo alcance lasostenibilidad económica, social y ambiental en el periodo mencionado.(ONU.CEPAL2016).
4 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
AÑO EVENTO ACUERDOSPRINCIPALES1972 ConferenciadeEstocolmo Fue la primera Conferencia de la Organización de las
Naciones Unidas, en la que se abordaron temasambientales. Los gobiernos reconocen que los recursosnorenovablesdelatierra,puedenagotarseporloquesedeben utilizar de forma racional para que toda lapoblaciónmundialpuedagozardeestosbeneficios.
1983 SeconstituyólaComisióndelasNacionesUnidasparaelMedioAmbientey
Desarrollo
Estacomisiónelaboróunaagendaglobalparainvestigarsobre el cambio climático. Esta comisión elaboró elinforme “Our Common Future” que presentó a laAsambleadelaONUenelaño2007.
1987 Presentacióndelinforme“OurCommonFuture”,antelaAsambleaGeneral
delaONU
En este documento, también conocido como InformeBrundtland, se define por vez primera, el concepto dedesarrollo sustentable. Reconoce que gran parte de lapoblaciónmundial,notienecubiertassusnecesidadesdecomida, ropa, vivienda y trabajo, además de que lasociedaduniversal,estádestruyendoelmedioambientey dejando al grueso de la población en situación devulnerabilidad.
1992 CumbreMundialsobreMedioAmbientey
DesarrollooDeclaracióndeRío
En esta cumbre los gobiernos firman la Declaración deRío sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, tambiénconocidacomoAgenda21.Sereconocequelaproteccióndel medio ambiente en el mundo, debe formar parteintegraldelprocesodedesarrollode lahumanidad,porloquelahumanidadensuconjunto,encabezadaporlosgobiernos,debenemprenderaccionesparaprotegerlo.
1997 ProtocolodeKioto Compromete a 37 países industrializados a estabilizarlas emisiones de gases de efecto invernadero, debido aquereconocequesonlosprincipalesresponsablesdeloselevadosnivelesdeestosgasesquehayenlaatmósfera.
2002 CumbredeJohannesburgo Los gobiernos de los países participantes a la Cumbre,asumenelcompromisodeimpulsarensusterritorios,eldesarrollo sustentable, además de trabajar paraerradicarlapobrezaeimpulsareldesarrollohumano.Sereconoce que la biodiversidad es una fortaleza que sedebeaprovecharparaimpulsareldesarrollosostenible.
Tabla1.1:PrincipalesAcontecimientosMundialessobreDesarrolloSostenibleFuente:Propia,coninformacióndeRojas(2003);ONU(2006),Soriano(2016)yScade(2016),
Estedocumentoconsuvisióna largoplazo, comprometea losgobiernos,aqueencaminensuspolíticasalcuidadodelambiente,ademásdecomprometerseapromoverentrelosciudadanosdesusterritorios,aquecambiensuparadigmadedesarrollo, impulsando el respeto y cuidado almedio ambiente, lo que ayudará aprotegeralplanetadeldeterioroalqueseencuentraexpuesto,yconello,arevertirsus efectos negativos sobre la calidad de vida de la sociedad, sin distinción delpodereconómico,gradodedesarrollo,oempoderamientoqueposean.
Introducción 5
JavierPérezMorenoAlvarez
DeacuerdoaMohamed(2015),nosolamenteserequierelaparticipaciónde
los gobiernos para una implementación exitosa de la Agenda; también se debeninvolucrardemaneraactivaypermanente,lacomunidadinternacional,organismosdelasociedadcivil,elsectorprivadoylaacademia.
Retomandolapropuestadeesteautor,enelsentidodequelaacademiadebe
ser parte importante en el logro de los objetivos y metas de la Agenda 2030, laUniversidad Politécnica de Cataluña, ha desarrollado un método que permiteevaluar la sostenibilidad de carreras, llamado Método Integrado de Valor paraEvaluacionesSosteniblesMIVES;lainstituciónconestapropuesta,seadhierealaspolíticasinternacionalesdesostenibilidad.
Los objetivos que persigue la Agenda 2030 son variados, entre los que se
puedemencionar:abatirlapobreza,ponerfinalhambre,garantizarunavidasana,una educación inclusiva, equitativa y de calidad, empoderar a la mujer, lograrciudades y comunidades sostenibles, realizar acciones por el clima, proteger losecosistemas,etc.Estosobjetivostienencomofinpromoverdeunamaneraintegral,al crecimiento económico, la inclusión social y el cuidado ambiental, que sonconsideradosanivelmundial,comolostreselementosfundamentalesdeldesarrollosostenible.(ONU2016),(ONU.CEPAL2016),(Mohamed2016).
Porsurelaciónconestatesisdemaster,menciónespecialmereceelObjetivo
9delamencionadaAgenda2030,“Industria, InnovacióneInfraestructura”,elcualpropone: “Construir Infraestructuras resilientes, promover la industrializacióninclusivaysostenibleyfomentarlainnovación”.
Este objetivo reconoce que los países para impulsar el desarrollo de sus
comunidades, deben invertir para desarrollar omodernizar su infraestructura detransporte,deunamanerasostenible,resilienteydecalidad.(ONU2016)
Desdeestepuntodevista,laaplicacióndelmétodoMIVESenlaconstrucción
omantenimientodecarreteras,respondeconpertinenciaaesteobjetivo.1.1.2.LosesfuerzosdeMéxicoporalcanzarlaSostenibilidad
Paracontextualizaresta investigación,esprioritarioanalizar la importanciaqueMéxicoleconfierealdesarrollosostenibleosustentable,envirtuddequeestatesis de master tiene como objetivo, aplicar el método MIVES para evaluar doscarreterasconstruidasenelestadodeVeracruz-México.
6 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Enelámbitointernodelpaís,lagestiónambientalnoestemanuevo.Apartir
de los años 70, se han creado diferentes entidades de la Administración PúblicaFederal.En1972,seformólaSubsecretaríadeMejoramientodelMedioAmbiente,posteriormentelaDirecciónGeneraldeEcologíaUrbana(1976),y laSubsecretaríade Ecología (1983). En 1992 se integró a la organización federal la Secretaría deDesarrollo Social, SEDESOL y posteriormente, se creó la Procuraduría Federal deProtección al Ambiente PROFEPA. En el año 2000 se crea la Secretaría deMedioAmbienteyRecursosNaturales,SEMARNAT,dependenciaquealafechapermanececomo parte del organigrama del gobierno federal, al igual que la SEDESOL.UniversidadAutónomadeNuevoLeón,UANL(2013).
El gobierno federal a travésde las instancias correspondientes, tambiénha
elaborado una robusta normatividad medioambientalista, que es de observanciaobligatoria en todo el territorio nacional, integrada por leyes, reglamentos yNormasOficialesMexicanasNOM.
Hoyendía,lapolíticafederaldedesarrollosostenible,seenmarcaenelPlan
NacionaldeDesarrollo2013-2018,propuestoporelpresidentedeMéxicoEnriquePeña Nieto. En este documento estratégico de gestión, se puntualiza que el paísparticipa en más de 90 acuerdos y protocolos de la agenda internacionalrelacionadosconelmedioambienteydesarrollosostenibleytambién,seseñalanlasdiferenteslíneasdeacciónqueelpaísdebeseguirparalograrlaautosostenibilidad.
También,describeelcompromisoquetieneelpaísparaconservarsucapital
naturalysusserviciosambientales,ademásdeestablecerpuntualmente,quetodaslas entidades del país, además de la sociedad civil y el sector productivo, debentrabajardemaneraorganizadapara lograrunpaís conuncrecimientoeconómicosostenible,sindañarsuentorno.
Esporelloquelasdistintassecretaríasfederales,paracumplirconsumisión
yvisión,susplanesdetrabajosehanalineadoalaspropuestaspresidencialessobresostenibilidad,porloquehandefinidoprogramas,proyectos,estrategiasyaccionesespecíficos,quedebenaplicarseentodoelterritorionacional.
Mención especial por su relación con esta tesis, merece el trabajo de dos
secretarías:laSEMARNATylaSecretaríadeComunicacionesyTransportes,SCT.Laprimera,eslaencargadadeguiarlapolíticadesostenibilidaddelpaís;mientrasquela segunda, la aplica de manera particular en el sector de comunicaciones y
Introducción 7
JavierPérezMorenoAlvarez
transporte; sector que es de interés para los objetivo que pretende alcanzar estatesisdemaster.
Actualmente la SEMARNAT–de acuerdo a la informaciónpresentada en su
sitioweb-, tiene comomisión, implementar instrumentos que aseguren la óptimaprotección,conservaciónyaprovechamientodelosrecursosnaturalesdelpaís,conelpropósitodeconformarunapolíticaambientalquepermitaalcanzareldesarrollosostenible.
Para alcanzar su misión, esta secretaría trabaja en cuatro aspectos
prioritarios:Laconservaciónyaprovechamientosostenibledelosecosistemasysubiodiversidad; laprevencióny controlde la contaminación; lagestión integraldelosrecursoshídricosy,elcombatealcambioclimático.
Apesardequelostrabajosdeestasecretaría,notienenunimpactodirecto
enlosobjetivosquepretendealcanzarestatesisdemaster,sidemuestraelinterésdelpaísporlostemasmedioambientalistas,locualpermitequeotrasdependenciasdegobierno,trabajenalineadasaesteobjetivo,comoeselcasodelaSCT.
Esta secretaría en su sitio web, señala que su misión y visión, están
orientadas hacia la promoción de los sistemas de transporte y comunicacionesseguros,eficientesycompetitivos,yacontribuiraldesarrollosostenibledelpaís.
Porlotanto,lafilosofíadeestaentidadfederal,apoyademanerapertinente
la elaboración de esta tesis, debido a que el objetivo que se persigue en dichotrabajo, está relacionado con la aplicación del método MIVES en dos carreterasmexicanasenelestadodeVeracruz.
Enelámbitointernacional,menciónespecialmerecelaparticipacióndelpaís,
en las distintas reuniones y cumbres organizadas por la ONU sobre el temamedioambiental. México esmiembro activode esta organizacióndesde el añode1945, razón por la que ha participado en todos los foros convocados por esteorganismo,haciendosuyoslosacuerdosemanadosdeellos.
EsimportantedestacarqueduranteelprocesoparaelaborarlaAgenda2030,
el país tuvounaparticipaciónpermanente en los forosde consulta y en todas lasetapasrelacionadasconlanegociación,ademásdehacerpropuestaspuntualesparaquelasostenibilidad,derechoshumanos,inclusiónsocialyeconómica,fueranpartedelosejesrectoresdeestasAgenda.(ONU.CEPAL2016)
8 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
México, con el propósito de poder implementar de manera pertinente losobjetivos de la mencionada Agenda 2030, ha realizado diferentes acciones en elordenadministrado,comoson:LainstalacióndelComitéTécnicoEspecializadoenDesarrollo Sostenible, integrado por la Presidencia de la República y el InstitutoNacionaldeEstadísticayGeografíaINEGI,conlaparticipacióndelasdependenciasde laAdministraciónPúblicaFederal; la formacióndelGrupodeTrabajosobre laAgenda 2030, instalada por la Cámara de Senadores de la República, con elpropósito de darle seguimiento a la implementación de los 17 objetivos y susrespectivasmetas.(Mohamed2016).
ApesardequenoexistenexperienciaspreviasencarreterasdeMéxico,con
laaplicacióndelametodologíaMIVES,siexistenestudiosdiversossobreeltemade“Carreteras Sostenibles”, entre los que se pueden mencionar: Criterios deSostenibilidad para Carreteras enMéxico, elaborado en el año 2014 por la SCT através del Instituto Mexicano del Transporte; La Sostenibilidad en Carreteras,documentopublicadoenel2012por laAsociaciónMexicanadeIngenieríadeVíasTerrestres, AC AMIVTAC; La Gestión Ambiental de Carreteras en México, etc.Tambiénexistentesisdemasteryotrosartículosrelacionadosconel tema,quesediscutiránenelcapítulodeEstadodelArte.
Todasestasexperienciasdocumentales,aunadasa laspolíticaspúblicasdel
gobierno federal en la materia, muestran el interés de México por promover lasostenibilidad en su territorio, y de manera específica, el deseo de contar concarreteras sostenibles en todas las etapas de su ciclo de vida, situación que leconfiereviabilidadalapropuestadeestatesis.
1.1.3.ElEstadodeVeracruz-México
Como parte del contexto de esta tesis, resulta prioritario dar a conoceralgunos aspectos del estado de Veracruz, debido a que la evaluación desostenibilidaddelasdoscarreteras,quesonelobjetivocentraldeestatesis,estánubicadasenesteestadodelaRepúblicaMexicana. En la figura1.1, semuestraelmapade laRepúblicaMexicana,endondeseidentifican32estados,siendounodeellos,Veracruz.
Introducción 9
JavierPérezMorenoAlvarez
Figura1.1MapadelaRepúblicaMexicanaFuente:www.mapademexico.com.mx
En la tabla 1.2, se concentran la informaciónmás relevante del estado, endondedestaca laampliavariedaddeclimas, ladiversidaddesectoresestratégicosenlosquesebasaelcrecimientoeconómicoysocialdelaentidad,ademásdequeelpuerto marítimo de Veracruz, es el más importante del país, por el número decontenedoresquemueveenelaño.
• Capital Xalapa• Superficie 72,815km2• Población(2015) 8,111,505habitantes;4,203,365mujeresy3,909,140hombres• Altitud 1,460m.s.n.m• Climas Predominan el cálido subhúmedo (53.5%), y el cálido húmedo
(41%). También se presentan el clima templado húmedo(3.5%), clima templado (1.5%), seco y semiseco (0.5%), frío(0.05%)
• Sectoresrelevantes Industria,energía,turismo,comercio,agrícola,acuícola,forestal,pecuario.Agronegocios
• Costasmarítimas 700kilómetrosdecostassobreelGolfodeMéxico• Principales puertos
marítimosVeracruz,TuxpanyCoatzacoalcos(puertosdealtura)
• Aeropuertointernacional
Aeropuerto Internacional Heriberto Jara en el puerto deVeracruz
• Infraestructuracarretera
15,884.86 km: carreteras con cuota (488.20 km), carreteraslibres(7,0.055.56km.),caminosrurales(8,341.10km)
• Víasférreas 1,807kilómetrosTabla1.2:InformacióndelEstadodeVeracruz
Fuente:Propia,coninformacióndeINEGI,SE,SCT
ElestadodeVeracruz,selocalizaenelEstedelaRepúblicaMexicana.LimitaalnorteconelestadodeTamaulipas,alesteconelGolfodeMéxico,,alsuresteconTabascoyChiapas,alsurconOaxacayaloesteconPueblaeHidalgoyalnoroesteconSanLuisPotosí.
EstadodeVeracruz
10 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
1.1.4.ElMétodoIntegradodeValorparaEvaluacionesSostenibles,MIVES
Lapropuestadeestatesisdemaster,consisteenevaluarlasostenibilidaddeunproyectocarreteroatravésdeunanálisisdevalor,sustentadoenlametodologíaMIVES.
EnEspañaestetipodeanálisisnoesreciente.Susorígenesseremontanalos
años 70. Este análisis ha sido aplicado con éxito en proyectos de gestión y deinnovación para pequeñas ymedianas empresas del sector de la construcción, locual ha permitido incrementar su competitividad. Lametodología para realizar elanálisisdevalor,fuedesarrolladaporelInstitutoTecnológicodeGalicia,elInstitutoAndaluzdeTecnologíayelInstitutoTecnológicodelaConstrucción.(Villegas2009)
Estemismoautorrefierecomoantecedentequeenelañode1989secreóla
AsociaciónEspañoladeAnálisisdelValor,ANAVAyenfechaposteriorlaFederaciónEspañoladeGestióndelValor,EGEVA, con locual se impulsaenelpaís, elusodeestaherramientaparalatomadedecisiónempresarialendistintossectores.
RefiereVillegas(2009),Josa,CortésyMarqués(2011),queenelaño2002,la
Universidad del País Vasco, la institución Labein-Tecnalia y la UniversidadPolitécnica de Cataluña, forman el grupo MIVES para liderar un proyecto deinvestigacióndelMinisteriodeCienciayTecnologíaEspañol.Estemodeloapoyalatoma de decisión de todo tipo, incluyendo a la sostenibilidad, para lo cual lasvariables objeto de estudio, se puedan comparar partiendo de la referencia dediferentesunidadesqueselesasignan.
Alarcón(2005),proponenqueelanálisisdevaloresútilcuandoserequiere
valorar lasostenibilidad,debidoaquees imprescindibleconsiderarenelproceso,diversosindicadoresdesustrespilares:ambiental,económicoysocial.
Comosehamencionadoconanterioridad,laaplicacióndeestemodelopara
evaluar la sostenibilidad en carreteras mexicanas, no tiene precedente, aunqueexisten estudios realizados por el gobierno, asociaciones y la academia, paraidentificarlosprincipalesindicadoresdesostenibilidadencarreteras.
ConsiderandolapolíticaactualdelgobiernodeMéxico,paraapoyarcualquier
tipo de proyecto que coadyuve a lograr la sostenibilidad incluyendo al sector decomunicaciones terrestres, la factibilidad de aplicar en el corto plazo el métodoMIVES en las carreteras nacionales en todo su ciclo de vida, tiene una altafactibilidad.
Introducción 11
JavierPérezMorenoAlvarez
1.2.ObjetivoGeneraldelaTesisElobjetivogeneraldeestatesisdemasteres:
Aplicar el método MIVES para realizar un estudio comparativo desostenibilidad de dos carreteras en el estado de Veracruz, México; una de ellas,construidaconpavimentodeasfaltoylaotra,conpavimentodehormigón.1.3.ObjetivosEspecíficosdelaTesis:
• Realizarunanálisisdevalorentrelasdoscarreterasapartirdeunárbolde
requerimientos, que permita determinar la sostenibilidad de cada una deellas.
• Construirunárbolderequerimientosparacadaunadelascarreterasobjetode estudio, que sirva como base para la toma de decisiones sobre lasostenibilidaddelasmismas
• Establecer para cada uno de los requerimientos de los dos árboles, loscriterioscorrespondientes,quesirvancomopautasaseguirenlaevaluacióndelasostenibilidaddelascarreteras.
• Identificar los indicadores para cada uno de los criterios de losrequerimientos de los árboles de decisiones para que sea evaluada lasostenibilidaddecadaunadelascarreteras.
1.4.LímitesdelaTesis
Elproyectodeestatesisdemaster,seelaborarátomandocomoreferenciadoscarreterasconstruidasenelestadodeVeracruz,México.
Con el propósito de determinar su sostenibilidad, las dos carreteras
denominadas “Alternativa A” y “Alternativa B“, se evaluarán siguiendo lametodologíaMIVES.
La “AlternativaA”está construidaconpavimentodeasfaltoy la “Alternativa
B”,conpavimentodehormigón.Eltramoqueseanalizaráesunkilómetrodecarretera“Tipo”,cuyaubicación
puedesercualquierpuntodelestadodeVeracruz.Estadecisiónsefundamentaenlavariedaddeclimasquesepresentanenesteestado.
12 Capítulo1
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Para realizar la evaluación, se utilizará la Metodología del Catálogo de
Secciones Estructurales y Pavimentos de la Secretaría de Comunicaciones yTransportesdeMéxico,SCT.Asimismo,paraconstruirelÁrboldeRequerimientos,setomaráncomobase,los“CriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasenMéxico”propuestoporlamismaSecretaría.
1.5.MétodoCientíficoyEstructuradelaTesis
La estructura de esta tesis demaster está organizada en los capítulos que acontinuaciónsedescriben.Capítulo1.Enestecapítulosecontextualizalainvestigación.Seabordaeltemadela sostenibilidad desde una óptica internacional, para posteriormente revisar losesfuerzos que México ha hecho para incluirse en todas las iniciativas mundialessobreeltema.Lainvestigacióndeestatesis,sedesarrollaencarreterasdelestadodeVeracruzenMéxico,porloquesedestacanalgunosaspectoseconómicosdeesteestado. Se abordan losorígenesde lametodología MIVES, (Método IntegradodeValor para Evaluaciones Sostenibles) y su importancia en las evaluacionessostenibles. También se definen los objetivos y límites de este trabajo deinvestigaciónCapítulo 2. Este capítulo se denomina “Estado del Arte”. Se hace una revisiónexhaustivaacercadelosconceptosdetransportesostenible,carreterassostenibles,indicadores, criterios y certificaciones que existen en elmundo sobre el tema. Seabordan de manera especial, los criterios de sostenibilidad para carreteras enMéxico, debido a que son la base para la construcción del “Árbol deRequerimientos”.Capítulo3.Enestecapítulo,sedescribedeformadetalladalametodologíaMIVES,su planteamiento, los límites del sistema, cómo funciona el árbol de toma dedecisiónconsusrequerimientos,criterioseindicadoresysurespectivaponderaciónde variables, así como las funciones de valor y la expresiónmatemática para darlugaralíndicedevalordealternativas.
Capítulo 4. Este capítulo, describe la metodología del Catálogo de SeccionesEstructuralesdePavimentosparalasCarreterasdelaRepúblicaMexicana,apartirdelcual,seencuentranlasmejoresalternativasdematerialesydimensionesparalaevaluación.
Introducción 13
JavierPérezMorenoAlvarez
Capítulo5.Enestecapítulo,sedefineelárboldedecisiónconlosrequerimientos,criterios e indicadores que lo integran. También, se muestran los valores de lasalternativasparacadaindicador,conlosquesepodrándesarrollarlasfuncionesdevalor.Capítulo6.Enestecapítulo,sedefineelárbolderequerimientosconlarespectivaponderaciónentodoslosniveles.También,seproponenlasformasdelasfuncionesdevalordecadaindicadory lasgráficasde lasmismas.en lasqueseaprecian, losvaloresdesatisfacciónenrelaciónconlosvalorescualitativosocuantitativosdelosindicadoresylospuntosdeinflexión.Capítulo7.Estecapítuloestáformadoporlasconclusionesdelainvestigación,enlacualsevaloralamejoralternativaparalascarreterasveracruzanas.
EstadodelArte 15
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO2.ESTADODELARTE2.1.Introducción
El desarrollo sustentable o sostenible es un concepto universalmenteaceptadoyenelcual,losgobiernos,organizacionesinternacionales,ylasociedadengeneral,trabajanarduamenteparaalcanzarunequilibrioentreelcuidadodelmedioambienteyeldesarrolloeconómicoysocial.
Elorigendeesteconceptoseremontaalañode1983,cuandoporiniciativa
del Secretario General de las Naciones Unidas ONU, se creó la Comisión de lasNacionesUnidasparaelMedioAmbienteyelDesarrollo,cuyapresidenciarecayóenlapersonadelaPrimeraMinistradeNoruegaGroHarlemBrundtland.
Enelaño2007,estacomisiónpresentóalaAsambleaGeneraldelaONU,eltrabajo “Our Common Future”, en donde se define el concepto de “DesarrolloSostenible”.(Soriano2016),(Alarcón2005).
En la actualidad, uno de los retosmás importantes para los tomadores dedecisiones a nivel global, es poderlo incluir en todos los sectores y subsectoresproductivos,comoeselcasoparticulardelsubsectorvial.
Enlaactualidad,elsubsectorcarreteroesconsideradocomounodelosejesmás importantes para el desarrollo de la sociedad y económico, debido a queconecta comunidades, trasporta pasajeros, facilita la movilidad de mercancías, loquepermitesatisfacer lademandade losconsumidores,contribuyealcrecimientodelproductointernobrutoPIB,asícomotambiénalageneracióndeempleos,entreotrosaspectosimportantes.
Enelladoopuesto,-sinosetomanlasmedidaspertinentes-,estesubsector
tieneuncostosocialyambientalmuyalto.Puedegenerarimpactosnegativossobreelambiente,debidoaqueesungeneradordecontaminantesdeaire,sueloyagua,nosoloporlaproduccióndegasesdeefectoinvernaderoGEI,sinotambién,porelvertimiento de desechos industriales. Es también, responsable del consumo derecursosnaturales,demodificarelusodesuelo,dealterarelpaisaje,fragmentarelhábitatdedestruirecosistemas,labiodiversidadydemodificardemaneranegativa,lacalidadyestilodevidadelascomunidadesquevivenenlazonadeinfluenciadelproyecto, sin olvidar la expropiación de terrenos que se requieren para la
16 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
construccióndelascarreteras.(Ordoñez2015),(Mendozayet-al2012),(SecretaríadeComunicacionesyTransportes2016)
De acuerdo a la opinión de Pacheco y et-al (2016), para conocer con
certidumbre el impacto ambiental de una carretera en su conjunto, y evaluar losimpactosnegativossobrelasociedad,serequierevalorarsuciclodevida,desdelaetapa de la concepción del proyecto, pasando por la ejecución, la explotación opuestaenmarchayelmantenimiento.
En la Cumbre de Río de Janeiro (Brasil) celebrada en 1992, conocida
tambiéncomo la “CumbredelDesarrolloyMedioAmbiente”, seaprobó laAgenda21, la cual define las acciones dirigidas a la consecución demetas enmateria dedesarrollo sostenible, que los gobiernos de los países deben implementar en susterritorios,dictandoparaello,laspolíticaspúblicascorrespondientes.
Lospaísesparticipantes en esta cumbre, reconocieronque los sistemasde
transporte son la columna vertebral del desarrollo económico y social de lasnaciones, pero son también, los responsable de la contaminación del medioambiente,porloqueesindispensabletrabajardemaneraorganizadaysistemática,paralograrelequilibrioentreestostresfactores.(González2011),(Alarcón2015)
A partir de esa fecha alrededor del mundo, ha tomado auge el impulso al
desarrollosostenibleenestesubsector,motivoporelquesehandefinidoconceptossobre este tema, desarrollando indicadores de sostenibilidad, guías que ayudan aimplementarprogramas,modelosometodologíasquepermitenevaluarla, ademásdequesehanformadoorganismosquecertificansucumplimiento.
Envirtudde losobjetivosquepersiguealcanzaresta tesisdemaster,esde
suma importancia comprender la importancia de estos elementos, para poderlosaplicardemaneracorrectaeneldesarrollodeestetrabajo.
ConceptosGenerales
La aplicación del concepto de sostenibilidad en el sector transporte y ensubsectorvial,seexplicaapartirdelassiguientesdefiniciones.
EstadodelArte 17
JavierPérezMorenoAlvarez
2.2.TransporteSostenible
Este concepto es definido por la Organización para la Cooperación y elDesarrollo Económico (OCDE), del cual México y España sonmiembros activos ycuyamisiónes,promoverpolíticasquemejorenelbienestareconómicoysocialdelaspersonasalrededordelmundo.
Transporte sostenible es aquel que no compromete la salud pública y elmedioambienteyresuelvelasnecesidadesdemovilidadparalaspersonasymercancías,basadasenelusodefuentesdeenergíarenovablesysutasaderegeneración, o el uso de fuentes no renovables de energía apropiadas aldesarrollo de fuentes de energía alternas para ser sustituidas. (Mendoza,2014,p11)
El análisis de este concepto, muestra que este organismo reconoce laimportancia del transporte, como generador de bienestar económico y social, yproponequeparaevitarproblemasdesaludpública,sedebenutilizarenergíasnocontaminantes. Solo de esta manera, será posible lograr el equilibrio entre lospilaresdeldesarrollosostenible.
La contaminación ambiental ocasionada por la emisión de gases tóxicosemanados del transporte, está directamente relacionada con enfermedadesrespiratorias,especialmenteenlosniños.(Ubilla2017)
ParalaOCDE,eltransportesostenibledebeconsiderartambién,laproteccióndelosecosistemas,prevenirlacontaminaciónambientalydelosocéanosyproveerseguridadvialaltransportedecargaydepasajeros,cuidandolacalidaddelaire,laproduccióndeCO2,elruidoocasionadopor losvehículosysu impactoen lasaludhumana,asícomousodesueloqueoriginaunimpactonegativoenlabiodiversidad,enlosecosistemasyenlafragmentacióndelhábitatnaturaldeespeciesanimalesyvegetales.
Estos criterios, se explicitan en la guía Environmentally SustainableTransport EST, o Transporte Ambientalmente Sostenible, los cuales son unarecomendación internacional que se deben seguir en cualquier proyecto detransportecarretero.(Mendoza,2014)
18 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
2.3.CarreterasSostenibles
La definición de carreteras sostenibles tiene su origen en 1998, cuandoForman introdujo el concepto de carreteras ecológicas, Gonzáles (2011). Estascarreterasdeunamaneraparcial,solamentedebíanrespetarycumplirconciertosindicadoresambientales.
A partir de esa fecha, este concepto ha evolucionado en respuesta al
crecimientodelosproblemasambientalesdelmundo,generadoprincipalmenteporeldesarrolloeconómicoysocialdelospaíses.
Es así como la European Union Road Federation (Federación Europea de
Carreteras), (ERF por sus siglas en inglés), instituciones educativas como laUniversidad de Washington, y la Agencia Federal de Carreteras de los EstadosUnidos, (US Federal Highway Administration), han definido el concepto decarreterassostenibles,(Mendoza,2014),(Ordoñez,2015).
Loselementosdeesteconcepto,debenserincorporadosacualquierproyecto
del subsector vial, para cumplir los criterios internacionales de sostenibilidad.Correspondealosgobiernosdelospaíses,retomarestasdefiniciones,paradictarlapolíticapúblicacorrespondiente,enelámbitodesusterritorios.
En laTabla2.1, se concentran lasdefinicionesdel conceptomencionado, el
cualseretomatextualmentedelosdosautorescitadosenelpárrafoanterior.Enlastresdefinicionespropuestasporlosorganismosinternacionales,existenpuntosdecoincidencia,locualseinterpretacómoqueelconceptodecarreterasostenible,espercibido internacionalmente de manera homogénea. Estos puntos son lossiguientes:
a) Lasostenibilidaddeunacarretera,debepermearenlasetapasdesuciclodevida.
b) Debeexistirequidadentreelcuidadodelmedioambiente,elusoderecursosnaturalesyelbeneficioeconómicoysocialparalacomunidad.
Enestadefinicióncomoenladetransportesostenible,aparecenlos3pilaresdeldesarrollosostenible,reconocidosinternacionalmente.
EstadodelArte 19
JavierPérezMorenoAlvarez
ORGANISMO DEFINICIÓNDECARRETERASOSTENIBLE
EuropeanUnionRoadFederation(ERF)FederaciónEuropeadeCarreteras
Son aquellas carreteras que son eficaces yeficientemente planeadas, diseñadas,construidas, modernizadas y conservadas, através de políticas integradas con respecto almedio ambiente y conservan el beneficio socio-económicoesperadoentérminosdemovilidadyseguridad.
UniversityofWashingtonUniversidaddeWashington
Esaquellacarreteraquetienemenoresimpactosalmedioambiente,bajoscostosensuvidaútilymásbeneficiospositivosparalasociedad.Ha sido diseñada y construida a un nivel desostenibilidad,queessustancialmentemásalto que la práctica común actual, es decir,contiene los elementos clave de la ecología, laequidad y la economía, favoreciendo elaprovechamiento mesurado de los recursosnaturales renovables y no renovables a lo largode la vida útil, el bienestar de la sociedad yrentabilidadeconómica.
USFederalHighwayAdministrationAgenciaFederaldeCarreterasdelosEstados
Unidos
Una carretera sostenible debe satisfacer losrequisitos funcionales del ciclo de vida deldesarrollo social y el crecimiento económico,mejorarelentornonaturalyreducirelconsumode recursos naturales. Las características desostenibilidad de un proyecto de autopista ocarreteradebenserevaluadasyconsideradasentodosuciclodevida,desde la concepciónhastalaconstrucción,operaciónymantenimiento.
Tabla2.1:DefinicióndeCarreteraSostenibleFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014),Ordoñez(2015),Mendozayet-al(2017)
Las definiciones sobre carreteras sostenibles y transporte sostenible,propuestaspor losorganismos internacionalesmencionados,sonunejemplode lapreocupación mundial que existe sobre el deterioro del medio ambiente y susefectossobrelosecosistemas,labiodiversidadylasaludhumana,ademásmuestrael interés global por incluir a la sostenibilidad en todos los sectores productivos,comoeselcasodelsectortransportesubsectorvialocarretero.
Estas definiciones representan una propuesta, para que los gobiernoselaborenpolíticaspúblicassobreeltemayqueenelfuturo,losproyectosdevíasdecomunicaciónterrestre,seplaneenintegralmente,esdecir,quenosolamentesirvanpara impulsar el desarrollo económico y social de la poblaciónmundial, sino quetambién, cuiden la flora, la fauna, labiodiversidad, la contaminacióndelaireydelagua,laemisióndegasestóxicos,ademásdeotrosfactores,queponenenriesgolavidaanimal,vegetalyhumanasobreelplaneta.
20 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
2.4.Indicadores
Los indicadores son datos, estadísticas o cualquier otra expresión de tipocualitativoo cuantitativoobservable, quepermitedescribir fenómenosestudiadosen el entorno, pormedio de la evolución de una variable o de una relación entrevariables,loquepermiteevaluareldesempeño,comportamientooevoluciónenunperiododetiempodeterminado.(Mendozayet-al,2015)
Los indicadores apoyan al tomador de decisiones en cualquier proceso de
evaluación demetas y objetivos. Por consecuencia, los sistemas de evaluación decualquiersectorosubsector,comoeldetransporteyelvialrespectivamente,debencontar con sus indicadores, para poder medir el grado de cumplimiento o nocumplimiento.2.4.1.IndicadoresdeSostenibilidad
Encualquier actividadde cualquier sectorque sea sujeto aunaevaluación,debe contar con los indicadores correspondientes. De esta forma, existenindicadoressociales,económicos,ambientales,deprocesoogestión,dedesempeñoyporsupuestodesostenibilidad.
Un indicador de sostenibilidad es una expresión cualitativa, cuantitativa o
descriptiva que brinda información sobre aspectos ambientales, sociales y/oeconómicos,quepermitenrealizarunadecuadoseguimientoyevaluaciónalalcancede políticas, programas y acciones integrales que garantizan la conservación delambiente, el bienestar de la comunidad y el crecimiento económico a largoplazo.(Ordoñezyet-al,2015p.89)
La generación de indicadores tiene su origen en la Cumbre de la Tierra
celebradaenelañode1992enlaciudaddeRíodeJaneiro(Brasil).Comoconclusiónde los trabajos, se firmó la Agenda 21, también conocida como el Programa deAcciónparaelDesarrolloSostenible.
Lospaísesfirmantessecomprometieronagenerarindicadoresenestetema,
quesirvierandereferenciainternacionalparaevaluareldesarrollosostenibleenlosdistintossectoresdeunpaís,entreelloseldetransporteyeldelaconstrucción.
EstadodelArte 21
JavierPérezMorenoAlvarez
INDICADORSOSTENIBLE
DEFINICIÓN EJEMPLOS
Social
Brindan información sobre aspectoscualitativos y cuantitativos que tienenrelación directa con la calidad de vida y elbienestar de la población. Son instrumentosde medición que tienen como objetivo, darrespuestaaproblemasdetiposocial.
- Respeto por lascostumbreslocales.
- Mejora de la calidad devida después de laejecucióndelproyecto.
Económico
Estos indicadores están relacionados con elcrecimiento y desarrollo económico de unalocalidad, región, estado o país, además deloscostos,ygastosasociadosa lagestióndeunproyecto.
- Costo de materialesextraídosyreutilizados.
- CrecimientodelPIB.
Ambientales
Están orientados a monitorear los cambiosen la cantidad y calidad de los recursosnaturales renovables y elmedio ambiente yel efecto resultante de la relación hombre-naturaleza.
- Emisiones de gases efectoinvernadero.
- GestióndeResiduos
Tabla2.2:IndicadoresSosteniblesFuente:PropiaconinformacióndeOrdoñezyet-al(2015)yFernández(2011)
A partir de esa fecha, los países alrededor del mundo, han generadoindicadores de este tipo, para evaluar la sostenibilidad de sus proyectos en losdiferentessectores,incluidoeldetransporte.2.4.2.SistemadeIndicadoresdeSostenibilidadenEspaña
Fernández(2011)apartirdeunametodologíapropia,proponeunsistemadeindicadoresparalaevaluacióndelasostenibilidadenlas“EstructurasLineales”enEspaña.Estosindicadoresfueronseleccionadosdespuésdequeelautorrealizóunestudiodefuentesdeinformacióndocumentalesydeconsultaconexpertos.
El estudio permitió formar un sistema de 30 macro indicadores, que semuestranenlastablas2.3,2.4y2.5, loscualesestánagrupadosen3dimensiones(medioambiental,socialyeconómica).
Acadamacroindicadorseleasignaunpesoespecífico,igualqueacadauna
delasdimensión.Conestainformación,esposiblerealizarunanálisismulticriterioMCDA(MultiCriteriaDecisionAid),conelcual,eltomadordedecisiones,estaráenposibilidades de seleccionar de manera integral, la mejor solución desde unaperspectivadesostenibilidaddelproyecto.
22 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
DIMENSIONES MACRO-INDICADORES PESO%
PESODIMENSIONES
Medioambiente
GestióndeResiduos 4.96
35.02%
HuellaEcológica 4.78EmisionesdeCO2 4.72
Consumodemateriales 4.22ProteccióndelRecursoAgua 3.45
EfectoBarrera 3.00ProteccióndelaBiodiversidad 2.75
GestiónMedioambiental 2.45ValorEcológicodelSuelo 243
ContaminaciónSonora-Ruido 2.26Tabla2.3:MacroindicadoresdelaDimensiónMedioambientalparaProyectosdeInfraestructuras
LinealesFuente:PropiaconinformacióndeFernández(2011)
DIMENSIONES MACRO-INDICADORES PESO%
PESODIMENSIONES
Social
SeguridadySalud 4.68
31.00%
NecesidadSocialyUrgenciasdelProyecto 4.58InterésGeneralySocialdelProyecto 3.60GestióndeRiesgosantedesastres
(inundaciones,terremotos)3.45
ParticipaciónPública 3.15AccesibilidadparalaBiodiversidad
Humana2.75
RespetoalasCostumbresLocales 2.60UsodeMaterialesRegionales 2.13
ImpactoVisual 2.13FuncionalidadyFlexibilidad 1.93
Tabla2.4:MacroindicadoresdelaDimensiónSocialparaProyectosdeInfraestructurasLinealesFuente:PropiaconinformacióndeFernández(2011)
DIMENSIONES MACRO-INDICADORES PESO
%PESO
DIMENSIONES
Económica
ConsumoEnergético 5.32
33.98
CosteenelCiclodeVida 4.52UsodeEnergíasRenovables 4.19RelaciónCoste/Beneficio 3.94
AdaptaciónyVulnerabilidadalCambioClimáticoyAmbiental
3.34
DiseñoparaelDesmontaje 3.26GestióndelProyectoyGestión
Estratégica2.89
ElementosInnovadores 2.49GastosOcasionadosalosUsuarios 2.30IncrementodelValorEconómicodel
Entorno1.73
Tabla2.5:MacroindicadoresdelaDimensiónEconómicaparaProyectosdeInfraestructurasLineales
Fuente:PropiaconinformacióndeFernández(2011)
EstadodelArte 23
JavierPérezMorenoAlvarez
Elautorrefierequeestesistemadeindicadoressostenibles,permiteevaluarel proyecto desde una perspectiva cualitativa, cuantitativa omixta, atendiendo altipodemediciónqueserealice.EstamediciónsedefinecomoMicro-IndicadordelMacro-Indicador.
Amanera de ejemplo, en la tabla 2.6 se puede observar el comentario delpárrafoanterior.
MACRO-INDICADOR
MEDICIÓN MICRO-INDICADOR MÓDULODECÁLCULO
GestióndeResiduos
Cuantitativo % reciclados; %reutilizados;%vertedero; equilibriodesmonteterraplén
Deacuerdoalasmedicionesdelproyecto
ImpactoVisual Cualitativo Valoracióndeexpertos Opinióndeexpertos/Adecuaciónalentorno
Valor EcológicodelSuelo
Cualitativo/Cuantitativo Hectáreas o Km2 ; Valor delasfraccionesafectadas
Opinióndeexpertos/Valorizacióndesuperficiesafectadas.
Tabla2.6:EvaluaciónCualitativayCuantitativadelosMacro-indicadorespormediodeMicro-indicadores
Fuente:PropiaconinformacióndeFernández(2011)2.5.Criterios
Un criterio al igual que un indicador, es el punto de partida para poderrealizarunaevaluacióndecualquiertipo.
Un criterio puede entenderse como un requisito que se debe respetar ocumplirparaalcanzarunobjetivoometa.Desdeestaperspectiva,uncriteriosirvetambiéncomounreferentequeayudaaltomadordedecisionesasustentarunjuiciodevalor.
México a través del Instituto Mexicano del Transporte, realizó un estudio
paraidentificarlosCriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasMexicanas,elcualhaservidode referenciaobligadaparaalcanzar losobjetivosdeesta tesisdemaster,debidoaqueapartirdeestoscriterios,seconstruiráel“ÁrboldeRequerimientos”.
Porestemotivo,acontinuaciónseanaliza lametodologíaempleadaenesteestudio,ylosresultadosalcanzadosencuantoalaidentificacióndeloscriteriosdesostenibilidad.
24 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
2.6CriteriosdeSostenibilidadparacarreterasenMéxico DeacuerdoalInstitutoMexicanodelTransporte(2014),enelsubsectorvial,elconceptodesostenibilidad,debeentenderseyaplicarsedeunamaneraintegral,debido a que cualquier proyecto, durante su ciclo de vida -planeación, ejecución,puestaenmarchaymantenimiento-,tienequegarantizarnosolamenteelcuidadoyconservacióndelmedioambiente,sinotambiénqueexistaunarentabilidadtantosocial como económico, además de asegurar, que los desplazamientos de laspersonasseandecalidad,quenosepongaenriesgolavidadelosusuarios,ademásdeque,desdeestaperspectiva,laevaluacióndeunproyectovial,ademásdeincluircriterioseconómicos,socialesyambientales, tambiéndebeconsiderar loscriteriosdeseguridadytécnicos.(Mendozayet-al,2017).
Figura2.1:CriteriosdeSostenibilidadparaCarreterassegúnMendoza(2014)
Fuente:Propia
Para definir los Criterios de Sostenibilidad de Carreteras Mexicanas,Mendoza(2014),-apartirdeunamatrizinternacional-identificaloscriteriosquesedeseaquecumplanlascarreterasmexicanas.
Para identificar losmencionados criterios, el autor realizó un estudio quedividióen3etapas:
EstadodelArte 25
JavierPérezMorenoAlvarez
• Etapa1:Elaboracióndela“MatrizdeSostenibilidadInternacional”.• Etapa2:Comparativadesostenibilidadentre loscriteriosde losprogramas
Green Roads, Infrastructure Voluntary Evaluation Sustainability Tool,INVESTySustainableRoads,conlascarreterasdeMéxico.
• Etapa3:DefinicióndeCriteriosdesostenibilidadparacarreterasenMéxico.Acontinuación,seabordacadaunadeellas2.6.1.ETAPA1:MatrizInternacionaldeSostenibilidad
Paraelaborarestamatriz,Mendoza (2014), realizóuna revisiónexhaustivatanto bibliográfica como documental sobre diferentes prácticas de sostenibilidadrealizadasendiferentespaísescomo:Canadá,EstadosUnidos,China,Japón,Austria,Bélgica, Francia, Reino Unido, Islandia, Australia, Nueva Zelanda, España, Italia,PaísesBajos,Argentina,HongKong, India,Suecia,Suiza,Sudáfrica,Botswanaentreotros.
Este estudio documental, le permitió al autor definir mediante el métodoDelphi, 57 “Criterios de Sostenibilidad”, los cuales agrupó en 5 componentes:Económicos,Técnicos,Ambientales,SocialesydeSeguridad.
A su vez, el autor conjuntó estos criterios en 3 etapas de un proyecto:Planeación y Diseño, Construcción y Operación. En cada una de ellas, agrupó loscriterios de sostenibilidad previamente definidos e identificó, el país en el que seponenenpráctica.En la Tabla 2.7, se analiza el Componente Económico, la cual muestra queMéxico cumple con el 50% de los criterios de sostenibilidad internacional delcomponente económico, mientras que los Estados Unidos lo hace con el 100% yÁfricaconel12.5%
México debe esforzarse en aplicar criterios de sostenibilidad en elcomponenteeconómico,enlasetapasdelproyectodeconstrucciónyoperación.Elpaístienequeimplementarestrategiasparahacerunusoeficientedelosmaterialeslocales, pavimentos de larga duración, mantenimiento y prevención de lainfraestructura,ademásdesermáseficientesenelusodelaenergía.
26 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
MÉXICO
USA
ASIA
EUROPA
OCEANÍA
AFRICA
ECONÓMICO
PlaneaciónyDiseño
AnálisisdelCostodelCiclodeVida
SistemadeGestióndelaCalidad
EquilibriodemovimientodeTierras
Construcción
GarantíadelContratista
UsodeMaterialesLocales
PavimentosdeLargaDuración
Operación
Mejores Prácticaspara elMantenimientoCarretero y laPreservación delaInfraestructura
EficienciaEnergética
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 50 100 0 88 37.5 12.5Tabla2.7:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteEconómico
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Para construir lamatriz de sostenibilidad internacional en su componentesocial,Mendoza(2014)analizainformacióndefuentessecundariasdeMéxico,USAy de países de América Latina, Europa yOceanía. La información recabada formapartedelatabla2.8.
EnestatablasemuestraqueMéxiconocumpleconningunodeloscriterios
internacionalesdesostenibilidadsocial,locualrepresentaunfocodeatenciónparael gobierno mexicano. Sus políticas públicas en materia de sostenibilidad, debencentrarse en este componente, para que el país logre un desarrollo integral enmateriasostenible.
Para definir el componente técnico de la matriz de sostenibilidad
internacional,ademásdeMéxico,ydeEstadosUnidos,elautorrevisóprogramasyproyectosenlamateriadepaísesdeAsia,EuropayOceanía.
Losresultadosalcanzadosenesteestudio,formanpartedelatabla2.8,que
semuestraacontinuación:
EstadodelArte 27
JavierPérezMorenoAlvarez
COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
MÉXICO
USA
ASIA
EUROPA
OCEANÍA
TÉCNICO
PlaneaciónyDiseño
DiseñoGeométrico
InventariodelCiclodeVida
PlandeControldeCalidad
PlandeManejodeResiduos
AnálisisHidrológico
Construcción
UsodeMaterialesReciclados
SistemadeGestiónAmbiental
FormaciónAmbiental
PlandeReciclaje ReduccióndelConsumodeCombustiblesFósiles
ReduccióndeEmisionesdelaPavimentos
MezclasAsfálticasTibias
RegistrodelUsodelAguaenlaConstrucción
VegetaciónNativa Operación
ReciclajedePavimentos
SistemadeGestióndePavimentos
PreservacióndeSitiosHistóricos
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 17.6 76.4 11.7 52.9 23.5Tabla2.8:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteTécnico
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Esta matriz compuesta por 17 criterios de sostenibilidad, colocan a los
Estados Unidos como el país con el mayor grado de cumplimiento de estecomponente,conun76.4%.Enelotroextremo,Méxicosolocumpleconel17.6%deloscriteriostécnicosinternacionalessobresostenibilidad.
El comparativo de los criterios de sostenibilidad internacional en el
componentesocial,formanpartedelatabla2.9.
28 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
MÉXICO
USA
EUROPA
OCEANÍA
SOCIAL
PlaneaciónyDiseño
PlandeMantenimientodelSitio
Planeación en elContexto
Construcción
PavimentoSilencioso
Operación
ContaminaciónLumínica
ReduccióndeEmisionesVehiculares
Movilidadpeatonal
Movilidad paravehículos de altaocupación
Movilidadparaciclistas
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 0 100 50 25Tabla2.9:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteSocial
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
ElcomponentesocialtienesumáximaexpresiónenlosEstadosUnidos,paísendondedeacuerdoalautordelestudio,los8criteriossecumplenenlas3etapasdelproyecto.
En Oceanía solamente se cumplen 2 criterios que representan el 25% deltotal;Méxiconocumpleconningunodelos8criteriosinternacionales,consideradosparaesteestudiocomparativo.
Enelmismocontexto, tambiénseestudióel componenteambiental, el cualestá integrado por 19 criterios internacionales, integrados en las 3 etapas delproyectoycuyainformaciónseconcentraenlatabla2.10.
Puede observarse que los Estados Unidos cumplen con el 68.4% de loscriterios;elmismoestudiocomparativomuestraqueMéxico,solamentelohaceconel 10.5% de dichos criterios. Este último resultado pone en claro que este país,debe focalizar su atención en proponer estrategias que permitan alcanzar en elcortoplazo,lasostenibilidadambientalenelsubsectorvial.
EstadodelArte 29
JavierPérezMorenoAlvarez
COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
MÉXICO
USA
ASIA
EUROPA
OCEANÍA
ÁFRICA
AMBIENTAL
PlaneaciónyDiseño
Evaluación delImpactoAmbiental
EvaluaciónAmbientalEstratégica
Fragmentación delHábitat
ConsideracionesEspeciales paraÁreas con AltoValorAmbiental
PlandePrevencióndelaContaminacióndelAgua
Análisisdel-ciclodeVida
PlandeMitigacióndeRuido
Construcción
Calidad de losEscurrimientosSuperficiales/Prevención de laContaminación delAgua
Control de losEscurrimientosSuperficiales
Reducción delConsumo deCombustiblesFósiles
Restauración delHábitat
PavimentosPermeables
PavimentoenFrío Paisaje/VistasEscénicas
Operación
Manejo del AguaPluvial
Uso de EnergíaAlterna
Sumideros deCarbono y ÓxidosdeNitrógeno
CapacitaciónAmbiental
Protección de laFauna
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 10.5 68.4 10.5 57.8 15.7 52.6
Tabla2.10:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteAmbientalFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
30 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Finalmente, el autor de este estudio, construyó lamatriz de sostenibilidadinternacionalensucomponentedeseguridad,lacualestáintegradapor5criteriosen dos etapas del proyecto. Estos criterios los comparó entre las carreteras deMéxico,USA,EuropayOceanía,obtenidolosresultadosqueformanpartedelatabla2.11.
COMPONENTEDELA
SOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
MÉXICO
USA
EUROPA
OCEANÍA
SEGURIDAD
PlaneaciónyDiseño
AuditoríadeSeguridadVial
Operación
SistemasInteligentes paraelTransporte
AuditoríadeSeguridadVial
Mantenimientodela SuperficieCarretera
Seguimiento delDesempeño dePavimentos
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 20 60 80 20Tabla2.11:MatrizdeSostenibilidadInternacional-ComponenteSeguridad
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
En este componente México solo cumple con 1 de los 5 criterios (20%) yEuropa supera a los Estados Unidos al cumplir con 4 de los 5 criteriosinternacionales.
Los5componentesanalizadosdemaneracomparativaenlastablas2.7,2.8,2.9, 2.10 y 2.11 y que forman parte de lamatriz internacional de sostenibilidad,muestran que México para alcanzar el desarrollo sostenible en el subsector vial,requieredeuntrabajo integral,endondedebentrabajardemaneracoordinadaelgobiernofederal,laacademiaylosdiferentessectores,conelpropósitodegeneraryejecutarpolíticaspúblicas,queconduzcanalpaíshaciaellogrodelaproteccióndelmedio ambiente, sin que ello implique, entorpecer los objetivos de crecimientoeconómicoysocial.
Amaneraderesumenenlatabla2.12,semuestraelnúmerodecriteriosdelamatrizdesostenibilidadinternacionalqueMéxicocumpleencadaunodesuscincocomponentes.Destacaenunextremo,elcomponentetécnico,conelcumplimientodelos17.6%deloscriterios;enelotroextremo,seencuentraelcomponentesocial,en donde el país no fue capaz de cumplir con ninguno de los criterios que lointegran.
EstadodelArte 31
JavierPérezMorenoAlvarez
COMPONENTE DESOSTENIBILIDAD
NÚMERO DECRITERIOS
CRITERIOSCUMPLIDOSPORMÉXICO
%DECUMPLIMIENTO
Económico 8 4 50Social 8 0 0Técnico 17 3 17.6Ambiental 19 2 10.5Seguridad 5 1 20TOTAL 57 10 17.5Tabla2.12:CriteriosdeSostenibilidadInternacionalcumplidosporMéxico
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
ApesardelosesfuerzosdeMéxicoporparticiparenlasdistintasiniciativasglobalessobresostenibilidad,deelaborarpolíticaspúblicassobreel tema,ademásdecontarconunaorganizaciónadministrativafederalquelasejecuta,elsubsectorvialmuestraunserioretrasoconrespectoaloscriteriosinternacionales.
Latabla2.12muestraqueelpaís,solamentefuecapazdecumplícon10delos 57 criterios internacionales que integran la matriz de este estudio, lo cualrepresentael17.5%decumplimiento.
Es importante resaltar, queMéxico no cumple conningunode los criteriosinternacionalesde sostenibilidaddel componente socialy solo cumple,uncriteriodelcomponentedeseguridad.
2.6.2ETAPA2:ComparativadeSostenibilidad(BENCHMARKING),EntrelosCriteriosdeSostenibilidaddelosprogramasGREENROADS,INVESTYSUSTAINNABLEROADS,conlasCarreterasdeMéxico
Con el propósitode identificar el estadode sostenibilidadque actualmentetienen lascarreterasmexicanas,Mendoza(2014)realizóundiagnósticoutilizandolaherramientaconocidacomoBenchmarking.
Para realizar este estudio, comparó los 57 criterios que forman la matrizinternacional de sostenibilidad previamente analizada en este capítulo, con lasmetodologías, documentos técnicos y criterios elaborados por tres organismosinternacionales que promueven las carreteras sustentables y a las que el autordenominó como “socios”: la Universidad de Washington y su programa GreenRoadsoCarreterasVerdes;laAgenciaFederaldeCarreterasdelosEstadosUnidos,consuprogramaInfrastructureVoluntaryEvaluationSustainabilityTool (INVEST)y, la FederacióndeCarreterasde laUniónEuropea con suprogramaSustainableRoadsoCarreterasSostenibles.
32 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Finalmente el autor, con base a su criterio profesional, y tomando comoreferencia leyes, reglamentos y disposiciones oficiales de dependencias federalesdeMéxico,realizóelejerciciodeBenchmarking,elcuallepermitiócompararcualesde los criterios de sostenibilidad internacional, cumplen los programas de losorganismosinternacionalesdenominados“socios”yMéxico.
Losresultadoscomparativosdesostenibilidad,paraloscomponentestécnico,
económico,deseguridad,socialyambiental,semuestranacontinuación.COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDADGreenRoads
INVEST SustainableRoads
México
ECONÓMICO
PlaneaciónyDiseño
AnálisisdelCostodelCiclodeVida
SistemadeGestióndelaCalidad
EquilibriodemovimientodeTierras
Construcción
GarantíadelContratista
UsodeMaterialesLocales
PavimentosdeLargaDuración
Operación
MejoresPrácticas para elMantenimientoCarretero y laPreservación delaInfraestructura
EficienciaEnergética
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 87.5 62.5 12.5 37.5Tabla2.13:BenchmarkingdelComponenteEconómicoFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
En este componente, Green Roads cumple con el 87.5% de los criterios
internacionales de sostenibilidad y México con tres de ellos, que representan el37.5%.
Alhacerlacomparaciónentreloscriteriosdesostenibilidaddelcomponente
económico, entre las prácticas sostenibles internacionales, la de los programas
EstadodelArte 33
JavierPérezMorenoAlvarez
internacionalesylasdeMéxico,enlatabla2.13depuedeobservarqueloscriteriosdeMéxico,sonmásafinesconlosdeGreenRoadseINVEST.Elbenchmarkingdelcomponenteseguridad,semuestraenlasiguientetabla:COMPONENTEDE
LASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDADGreenRoads
INVEST SustainableRoads
México
SEGURIDAD
PlaneaciónyDiseño
AuditoríadeSeguridadVial
Operación
SistemasInteligentes paraelTransporte
AuditoríadeSeguridadVial
Mantenimientode la SuperficieCarretera
Seguimiento delDesempeño dePavimentos
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 100 40 40 40Tabla2.14:BenchmarkingdelComponenteSeguridadFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Los criterios sostenibles internacionales del componente seguridad, se
cumplenenun100%porelprogramaGreenRoads;porsuparte, Méxicocumplecondoscriteriosquerepresentanel40%.
Deestos2criteriosqueelpaíscumpledelmencionadocomponente,aligual
queencomponenteeconómico,ningunoesafínconelprogramaSustainableRoads.
Enlatabla2.15,semuestraelBenchmarkingdelcomponentesocial.
De acuerdo al estudio comparativo realizado por el autor, Green Roads,cumple con el 100% de los criterios de sostenibilidad internacional de estecomponenteyMéxiconocumpleconningúncriterio. Esprecisoqueestepaísrevisesuspolíticaspúblicas,paraqueseacapazdeintegrar criterios de sustentabilidad en materia de seguridad, para responder demaneraprecisaalosrequerimientosinternacionales.
34 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
COMPONENTEDELA
SOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDADGreenRoads
INVEST SustainableRoads
México
SOCIAL
PlaneaciónyDiseño
Plan deMantenimientodelSitio
Planeación en elContexto
Construcción
PavimentoSilencioso
Operación
ContaminaciónLumínica
Reducción deEmisionesVehiculares
Movilidadpeatonal
Movilidad paravehículos de altaocupación
Movilidadparaciclistas
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 100 50 12.5 0Tabla2.15:BenchmarkingdelComponenteSocialFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Figura2.2:SeguridadparaCiclistasenCarreterasFuente:http://kilometrosquecuentan.com/consejos-conduccion-
ciclistas/
EstadodelArte 35
JavierPérezMorenoAlvarez
Elestudiodebenchmarkingdelcomponenteambiental,formapartedelatabla2.16.
COMPONENTE
DELASOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDAD
GreenRoads
INVEST SustainableRoads
México
AMBIENTAL
PlaneaciónyDiseño
Evaluación del ImpactoAmbiental
Evaluación AmbientalEstratégica
Fragmentación delHábitat
ConsideracionesEspeciales para ÁreasconAltoValorAmbiental
PlandePrevencióndeContaminacióndelAgua
Análisisdel-ciclodeVida PlandeMitigacióndeRuido
Construcción
Calidad de losEscurrimientosSuperficiales/Prevención de laContaminacióndelAgua
Control de losEscurrimientosSuperficiales
Reducción del ConsumodeCombustiblesFósiles
RestauracióndelHábitat PavimentosPermeables PavimentoenFrío Paisaje/VistasEscénicas
Operación
ManejodelAguaPluvial UsodeEnergíaAlterna Sumideros de Carbono yÓxidosdeNitrógeno
CapacitaciónAmbiental ProteccióndelaFauna
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 78.9 36.8 68.4 42.1Tabla2.16:BenchmarkingdelComponenteAmbientalFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Deacuerdoalainformacióndeestatabla,GreenRoadscumpleconel78.9%de los criterios internacionales de sostenibilidad en el componente ambiental yMéxico con el 42.1%, superando al programa INVEST, pero por debajo deSustainableRoads.
36 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
La tabla 2.17 muestra los resultados del benchmarking del componente
técnico.
COMPONENTEDELA
SOSTENIBILIDAD
ETAPADELPROYECTO
CRITERIODESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDADGreenRoads
INVEST SustainableRoads
México
TÉCNICO
PlaneaciónyDiseño
DiseñoGeométrico
Inventario delCiclodeVida
Plan de ControldeCalidad
Plan de ManejodeResiduos
AnálisisHidrológico
Construcción
Uso deMaterialesReciclados
Sistema deGestiónAmbiental
FormaciónAmbiental
PlandeReciclaje Reducción delConsumo deCombustiblesFósiles
Reducción deEmisiones de laPavimentación
MezclasAsfálticasTibias
Registro del Usodel Agua en laConstrucción
VegetaciónNativa
Operación
Reciclaje dePavimentos
Sistema deGestión dePavimentos
Preservación deSitiosHistóricos
PORCENTAJEDECUMPLIMIENTO(%) 94.1 41.1 17.6 35.2Tabla2.17:BenchmarkingdelComponenteTécnicoFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
EstadodelArte 37
JavierPérezMorenoAlvarez
Enrelaciónalcomponentetécnico,laguíadeGreenRoads,eslaquecumplecon el porcentaje más alto de criterios de sostenibilidad internacional; Méxicoocupa el tercer lugar, con un 35.2% de cumplimiento, por arriba de SustainableRoads,quesolocumplecon17.6%deloscriterios.
A manera de resumen en la tabla 2.18, se concentran los resultados del
estudio de benchmarking realizado por Mendoza (2014) entre los criteriosinternacionales, los criterios de los programas o guías de los “socios”internacionalesyloscriteriosdeMéxico.
Se observa que la metodología de la Universidad de Washington (Green
Roads), cumple con 50 de los 57 criterios internacionales (87.7%); ello significa,que se trata de lametodología que se apega conmás asertividad a lo que a nivelglobalseentiendecomounacarreterasostenible.
Así mismo, el estudio de benchmarking demostró que México, ocupa la
posición más baja en relación a la aplicación de criterios de sostenibilidad eninfraestructura vial, al cumplir solo con 19 de los 57 criterios; situación quecompromete a que el gobierno federal, redoble esfuerzos por impulsar lasostenibilidadenestesubsector,queesprioritarioparaeldesarrollodeMéxico.
CRITRIOSDESOSTENIBILIDAD
COMPARATIVADESOSTENIBILIDAD-Benchmarking
GreenRoads
México INVEST México SustainableRoads
México México
TOTAL 57 50 18
26 10
20 7
19
% 100 87.7 52.0 35.1 33.3
Tabla2.18:ComparativadeSostenibilidad-BenchmarkingparaCarreterasMexicanasconrelaciónaProgramasInternacionales
Fuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
Estatablamuestraquedelos19criteriosinternacionalesdesustentabilidadqueMéxico cumple, 18 son afines con Green Roads, 10 con INVEST y solo 7 conSustainable Roads, por lo que la guía de la Universidad deWashington es lamáscompatibleconloscriteriosdelpaís.
2.6.3.ETAPA3:DefinicióndeCriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasenMéxico
Enestaetapa,Mendoza(2014)seleccionóadosgruposdeprofesionistas,aquienes les aplicó una encuesta para que a partir de la matriz internacional de
38 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
sostenibilidad, identificaran cuales de los criterios, deben ser aplicados en lascarreterasmexicanas.
Losgruposseintegrarondelasiguientemanera:
Grupo 1: Profesionistas con experiencia en la consultoría en temas desostenibilidadparacarreteras.Grupo2:Profesionistasde laSecretaríadeComunicacionesyTransportes, conniveldetomadedecisiones.Laencuestaseaplicóen losestadosdeCoahuila,Tamaulipas,BajaCalifornia
Norte,Colima,CampecheTlaxcala,Nayarit,Sinaloa,SanLuisPotosí,DistritoFederal,EstadodeMéxico,Chihuahua,Querétaro,Jalisco,Hidalgo,Yucatán.Elresultadodeesteestudiosemuestraenlasiguientetabla.1.Evaluacióndelimpactoambiental
2.Fragmentacióndelhábitat/Conectividadecológica
3.Consideracionesespecialesparaáreasconaltovalorambiental
4.Plandeprevencióndelacontaminacióndelagua
5.Plandemitigaciónderuido 6.Calidaddelosescurrimientossuperficiales/Prevencióndelacontaminacióndelagua
7.Controldelosescurrimientossuperficiales
8.Restauracióndelhábitat 9.Manejodelaguapluvial
10.Diseñogeométrico 11.Inventariodelciclodevida 12.Plandecontroldecalidad13.Plandemanejoderesiduos 14.Análisishidrológico 15.Usodemateriales
reciclados16.Usodeenergíaalterna 17.Capacitaciónambiental 18.Proteccióndelafauna19.Análisisdelcostodelciclodevida
20.Sistemadegestióndelacalidad
21.Equilibriodemovimientodetierra
22.Garantíadelcontratista 23.Usodematerialeslocales 24.Pavimentosdelargaduración
25.Plandereciclaje 26.Reduccióndelconsumodecombustiblesfósiles
27.Reduccióndeemisionesenlapavimentación
28.Registrodelusodelagua 29.Vegetaciónnativa 30.Reciclajedepavimentos31.Mejoresprácticasparaelmantenimientocarreteroylapreservacióndelainfraestructura
32.Eficienciaenergética 33.Plandemantenimientodelsitio
34.Planeaciónenelcontexto 35.Reduccióndeemisionesvehiculares
36.Movilidadpeatonal
37.Movilidadparavehículosdealtaocupación
38.Movilidadparaciclistas 39.Auditoríadeseguridadvial
40.Seguimientodeldesempeñodepavimentos
41.Sistemadegestiónambiental
42.Formaciónambiental
43.Sistemadegestióndepavimentos
44.Preservacióndesitioshistóricos
Tabla2.19:CriteriosdeSostenibilidadparaCarreterasMexicanasFuente:PropiaconinformacióndeMendoza(2014)
EstadodelArte 39
JavierPérezMorenoAlvarez
Puede observarse en la tabla anterior, que a juicio de los dos gruposencuestados,delos57criteriointernacionales,44deellosdebenserconsideradosen las carreteras de México, lo cual representa el 77.20% del total, e incluyencriteriostécnicos,ambientales,económicos,socialesydeseguridad.
Esimportantedestacar,queapartirdelosdatosmostradosenlatabla2.19,se
seleccionaronloscriteriosmásviablesparaestructurarel“ÁrboldeDecisiones”dela metodología MIVES, que se utilizará para evaluar la sostenibilidad de las doscarreterasconstruidasenelestadodeVeracruz,México.
Lasrazonesmásimportantesquejustifican,queloscriteriosdesostenibilidad
mostrados en la tabla 2.19, hayan sido tomados como base para realizar laevaluacióndelascarreterasenestatesisdemasterson:
1. Fueronavaladosporprofesionistasexpertoseneltemadesostenibilidadde
carreterasenMéxico.2. La carretera que se evaluará utilizando el método MIVES, se encuentra
ubicadaenMéxico.3. Loscriteriosseleccionadospodránevaluarseen1kilómetrodecarretera.
2.7.LineamientosoGuíasInternacionalessobreSostenibilidad
Los lineamientosoguíassedefinencomounconjuntodemedidas,normas,criterios o indicadores, que se toman como referencia para aplicarse en unasituaciónespecíficaypermitenalcanzarunobjetivo.
A partir de los acuerdos de la Agenda 21, los países se comprometieron a
desarrollar lineamientos para poder implementar y evaluar proyectos de tiposostenible.
Gracias a ello, los gobiernos alrededordelmundo, así comoorganizaciones
internacionales e instituciones de educación superior, han elaborado guías ylineamientos que se aplican en proyectos sostenibles de edificación, de ingenieríacivilydecarreteras, los cuálespor su relacióndirectaconel temacentraldeestatesisdemaster,seabordanenlossiguientesapartados.2.7.1.LineamientosdeSostenibilidaddeEdificación
Fernández y et-al 2010 (como se citó en Fernández,2008, Fowler y Rauch,2006, Oteiza y Tenorio, 2007, Macías y García, 2010, Pulaski y Horman, 2005,
40 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Alarcón 2005), indica que existen un total de 73 sistemas de indicadores deedificaciónsostenible,siendolosmáscomunes,losquesepresentanenlatabla2.20.
SISTEMADEEDIFICACIÓNSOSTENIBLE
DESCRIPCIÓN
LEED(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign)
Este sistema para edificios sostenible, es un esquemaamericano, ideado por el World Green Building Council(WGBC). La evaluación abarca todo el ciclo de vida deledificio: desde el planteamiento urbanístico, hasta laoperaciónymantenimiento.
SBTool(SustainableBuildingTool2007)
Sistemaenelqueestáninvolucradosmásde25paísesyes promovido por International Iniciative for aSustainableBuiltEnviroment
BREEAM(BuildingResearchEstablishmentEnviromentalAssessmentMethod)
Es un sistema de evaluación de sostenibilidad británicopara edificios. Es reconocido ampliamente a nivelinternacional y también en España, en donde se harealizado una adaptación a la legislación, naturaleza yparticularidadesdelpaís.Evalúa el diseño, la construcción y el uso del edificio.Cuenta con manuales técnicos en las categorías deGestión, Salud, Energía, Transporte, Agua, Materiales,Residuos, Uso Ecológico del Suelo, Contaminación eInnovación
CASBEE(ComprehensiveAssessmentSystemforBuildingEnvironmentalEfficiency)
Es originario de Japón. Fue desarrolladopor el InstituteforBuildingEnviromentandEnergyConservation.Utilizael concepto de eco-eficiencia, que es una relación entrecalidad del servicio y cargas ambientales. Tiene comoobjetivoslaplanificacióndeproyectosurbanos,ayudarapromover el etiquetado ecológico para urbanismo,planearestrategiaspara laeconomíadeenergíaaescalaurbana, estimular la conciencia de los aspectosambientales.
LEnSE(LebelforEnviromental,SocialandEconomicBuildings)
Es un programa propuesto por la Unión Europea. Suobjetivoprincipalesdesarrollarunametodologíaparalaevaluación del rendimiento de la sostenibilidad de losedificiosexistentes,nuevosyrenovados,
CVEP (Continue Value EnhancementProcess
Esunsistemabasadoenlaingeniería.Gestionaproyectosdesde el punto de vista de la construcción y de lasostenibilidad
GBCe-VERDE (Green Building CoucilEspaña)
Es una herramienta española de evaluación de lasostenibilidad del edificio en las tres áreas principales:medioambiental, social y económica. Determina si unedificio cumple los requisitos necesarios para sermerecedordeunaCertificaciónMedioambiental.
GBtool(GreenBuildingTool)
Esunaherramientadeevaluaciónyetiquetadoambientalde edificios. Evalúa aspectos relacionados con lasostenibilidad de edificios mediante una aplicación enExcel
MIVES (Modelo Integrado de ValorparaEstructurasSostenibles)
Sistemadeevaluaciónespañolbasadoen indicadoresdesostenibilidad, que se aplica tanto a proyectos deconstruccióncomodeIngenieríaCivil.
Tabla2.20:SistemasInternacionalesdeEvaluaciónSostenibleenEdificiosFuente:PropiaconinformacióndeFernándezyet-al2011,Valdivieso(2016),Alarcón(2005),Fraile
(2012)
EstadodelArte 41
JavierPérezMorenoAlvarez
Otros organismos internacionales que también han desarrollado iniciativassosteniblesenestesectorson:laOrganizaciónInternacionaldeNormalizaciónISO,quien ha elaborado diversas normas sobre Sostenibilidad en la Construcción deEdificios(ISO21929-1,ISO21930,ISO21931-1,ISO21932,ISO15392),Fernández(2010); laGlobalReporting InitiativeGRI, fundada enBostonUSA en1997por laorganización Coalition for Environmentally Responsible Economies y el TellusInstitute; The US Environmental Protection, EPA; la Organización para laCooperación y el Desarrollo Económico, OCDE; la Agencia Europea del MedioAmbiente, AEMA; Instituto para la Infraestructura Sostenible enWashington DC.;UniversidaddeHarvardquecuentaconunprogramadeInfraestructuraSostenible.(Mendoza2014),(Ordoñez2015),(Valdivieso2016)
2.7.2SistemasdeEvaluaciónenIngenieríaCivil
En el área de la Ingeniería Civil también existen sistemas de evaluaciónsostenible.AsíloreportanFernándezyet-almencionanque(comosecitóenUgwuy et-al 2006, Ugwu y et-al, 2007, Dasgupta y Tam, 2005, Campbell y t-al 2008,Campbell,2009,Feris,2008,Soderlund,2007).
Estossistemasformapartedelatablasiguiente:
SISTEMADEEVALUACIÓNEN
INGENIERÍACIVILTIPODEPROYECTOAL
QUESEAPLICAAÑODE
ELABORACIÓNPAÍSDEORIGEN
SUSAIP(SustainabilityAppraisalinInfraestructureProyects)
Infraestructuras puentesyviaductos
2006-2007 ChinaySudáfrica
TSI (Technical SustainnabilityIndex)
Infraestructuras, líneaseléctricas
2005 Canadá
CEEQual(CivilEngineeringEnvironmentalQualityAssessmentandAwardScheme)
Proyectos de IngenieríaCivil
2008 ReinoUnido
ICES(ÍndicedeContribucióndelasEstructurasalaSostenibilidad)
Todo tipo de estructurasdehormigón
2008 España
Envision (Programadel InstituteforSustainableInfrastructure)
Planeación, diseño,construcción ymantenimiento deinfraestructuracivil
2012 EstadosUnidos
Tabla2.21:SistemasdeEvaluaciónSostenibleenlaIngenieríaCivilFuente:PropiaconinformacióndeFernándezyet-al(2010),Ordoñezyet-al(2015),Valdivieso
(2016),Peña(2015)
LasNormas ISOquesepuedenaplicarenobrasde Ingenieríacivil son: ISO21929-1Parte2:MarcoparaeldesarrollodeindicadoresparaobrasdeIngenieríaCivil; ISO 21931-1 Parte 2: Marco para métodos de evaluación del desempeñoambientaldelasobrasdeIngenieríaCivil.
42 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Fernández, (2010), considera que los proyectos de Ingeniería Civil, adiferenciadelosproyectosdeedificación,nocuentanconsuficientespropuestasdecriteriossosteniblesquesirvancomobasepararealizarunaevaluaciónpertinente,lo cual -según su opinión, se debe en gran medida a que este subsector, hadesarrollado herramientas como la Evaluación del Impacto Ambiental y laEvaluación Ambiental Estratégica, las cuales en cierta manera, son unaaproximaciónalaevaluaciónsostenible.
2.7.3.SistemasdeEvaluacióndeProyectosLinealesydeCarreteras
En el caso particular del sector de transporte y en una proporciónmenorpara el subsector de infraestructura vial, en el ámbito internacional se handesarrollado diversos sistemas o guías de sostenibilidad, destacando que en dospaíses latinoamericanos, -Colombia y México-, los gobiernos y asociaciones, hanelaboradossistemasyguíasdeevaluaciónparalascarreteras,loscualesincluyenloscriteriosdesostenibilidadrequeridosparallevaracaboestaactividad.
SISTEMADEEVALUACIÓNENINFRAESTRUCTURADE
TRANSPORTEYCARRETERAS
AUTOR CRITERIOSDESOSTENIBILIDAD
AGIC (Australian GreenInfrastructure Council)2009
Consejo Australiano deInfraestructuraVerde
GestiónyGobernabilidad;UsodelosRecursos;Emisiones; Contaminación y Residuos;Ecología,ComunidadeInnovación
Green Leadership InTransportationEnvironmental SustainabilitGreenLITES(2008)
FederacióndeCarreterasdelaUniónEuropea
SitiosSostenibles;CalidaddelAgua;Materialesy Recursos; Energía y Medio Ambiente;Innovación
GreenRoadas(2010)
UniversidaddeWashington Requerimientos del Proyecto de Carreteras;Medio Ambiente; Agua; Acceso y Equidad;Actividades de Construcción; Materiales yRecursos;TecnologíadePavimentos
INVEST(2012) Administración Federal deCarreteras de los EstadosUnidos
Planificación del Sistema; Desarrollo delProyecto;OperacionesyMantenimiento
Sustainnable Roads andOptimalMobility(2009)
FederacióndeCarreterasdelaUniónEuropea
Planificación y Diseño de la Carretera,Construcción,Operación,Mantenimientode lacarretera
Guía Ambiental paraProyectosdeInfraestructuraSubsectorVial(2011)
Ministerio del MedioAmbiente y DesarrolloSostenible
AspectosLegales,TécnicosySocioambientalesquedebecumplirunproyecto.
Criterios de Sostenibilidadpara Carreteras en México(2014)
Instituto Mexicano delTransporteIMT
Define los criterios ambientales, económicos,sociales, de seguridad y técnicos que debecumplirunproyectodelsubsectorvial
Tabla2.22:SistemasdeSostenibilidadparacarreterasFuente:ElaboraciónpropiaconinformacióndeOrdoñezyet-al(2015),InstitutoMexicanodel
Transporte(2014),Valdivieso(2016)
EstadodelArte 43
JavierPérezMorenoAlvarez
Estosdocumentoscitadosenlatabla2.22,nosondeaplicaciónobligatoriaenlosproyectosdelsubsectorvial.Loscriteriosqueenellosseproponen,sirvencomoreferenciainternacionalparalaelaboracióndeproyectosdecarreterassostenibles
Fernández(2010)proponequeunproyectodeingenieríacivildetipolineal,debellevaracaboaccionessosteniblesparalograrlossiguientesobjetivos:
1) Minimizar en todas las etapas del proyecto, el uso de materiales, agua yenergía, realizandounagestiónadecuadade lasmateriasprimasutilizadas,así como de su reciclaje cuando sea posible para disminuir los residuoscontaminantes.
2) Minimizar la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y de otrosresiduos contaminantes, sin afectar la relación coste/beneficio de lainfraestructura.
3) Utilizarenergíaslimpias.
Debido a su impacto directo en el subsector vial internacional, merecenmenciónespecialel“SistemadeCarreterasVerdes”(GreenRoads),propuestoporlaUniversidad de Washington, el programa Infrastructure Voluntary EvaluationSustainability Tool (Herramienta de Evaluación Sostenible Voluntaria para laInfraestructura )“INVEST”, de la Agencia Federal de Carreteras de los EstadosUnidosyelProgramadelaFederacióndeCarreterasdelaUniónEuropeallamado“SustainableRoads”.(Mendoza2014),(Ordoñez2015),(Castillo2016),(Mendozayet-al2017).
Alcanzar la sostenibilidad durante el ciclo de vida de las carreteras, es lapreocupación principal de estos organismos internacionales, por lo que suspropuestas deben ser analizadas con detenimiento, por todos los agentesinvolucradosenestesubsector.
Mendoza(2014),opinaquelostresprogramastienenlasmejoresprácticaso
criteriossosteniblesinternacionalesparacarreteras.Elsistemadesostenibilidad(GreenRoads)2009,integraensuesquemaalos
diferentes tipos de carreteras: nuevas, rediseñadas o rehabilitadas. Tiene comoobjetivoqueestasvíasdecomunicación,durantesuciclodevida, tenganmenorescostosydañosalmedioambiente,ademásdeimpactardemanerasobresalientealasociedad.
44 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
GreenRoadsesunprogramaalquesepuedeteneraccesosolamenteenlínea.Tiene comopropósitoprincipalpromover la ejecucióndeprácticas sostenibles enproyectoscarreteros,medianteelotorgamientodecréditos.
El programa INVEST desarrollado en 2012, propone que una carreterasostenible, -durante las etapas de su ciclo de vida-, debe favorecer el desarrolloeconómico, social, mejorar el entorno natural y reducir el consumo de recursosnaturales.Esunprogramadefácilaplicación,queutilizaunainterfazlibrebasadaenlaweb.
Elprograma“SustainableRoads,esundocumentoelaboradoenel2009,quedelimitacómoalcanzarunacarreterasostenibleenelfuturo.(Castillo2016)
Uno de los propósitos de esta tesis de master, es elaborar un “Árbol deRequerimientos”comopartedelametodologíaMIVESqueseaplicaráencarreterasmexicanas, resulta de vital importancia, identificar cuáles son los criterios desostenibilidadreconocidosenMéxico.
Estos objetivos pueden retomarse en el subsector vial, por tratarse deproyectos de ingeniería civil, en cuyo ciclo de vida se utilizan materialescontaminantes, que ponen en peligro los ecosistemas, la biodiversidad, lacontaminacióndelaire,aguaysuelo.2.7.3.1.GuíadeSostenibilidadparaCarreterasenColombia
Colombiacuentaconunapolíticasocioambiental,lacualfuediseñadaporel
Instituto Nacional de Vías, INVIAS; es operada por la Subdirección de MedioAmbienteyGestiónSocial,SMA.
Esta política tiene como objetivo, apoyar la implementación de proyectossosteniblesenelterritoriocolombiano.
En respuesta a esta política ambiental, desde el año de 1993 este país, hagenerado diferentes documentos con lineamientos sobre la sostenibilidad de lascarreteras.
En el año2003, el gobierno a través delMinisterio delMedioAmbiente, elMinisterio de Transporte y el Instituto Nacional de Vías, elaboraron la GuíaAmbiental para las Actividades de Construcción, Mejoramiento, Rehabilitación y
EstadodelArte 45
JavierPérezMorenoAlvarez
MantenimientodelaInfraestructuraVialColombiana;estedocumentoseactualizóenelaño2011yseencuentravigente.(Ordoñezyet-al2015).
Este autor refiere que la mencionada guía contiene 6 programas y 26proyectos con objetivos de cumplimiento específicos. Cada programa tiene susindicadoresdeéxito.
A pesar de que este documento está diseñado para apoyar el desarrollosostenibledelsubsectorvial,secentraentemasambientalesysoloabordaeltemasocialenunodesusprogramas.
Elaspectoeconómicodelosproyectosnoestáabordado,razónporlaquesi
se compara con otros programas o estándares internacionales, quemantienen unequilibrioentre losaspectossociales,económicosyambientales,existeunáreadeoportunidadquedebeseratendidaporlasautoridadescolombianas.
PROGRAMA TEMADesarrollo y Aplicación de laGestiónAmbiental
Ambiental
ActividadesConstructivasGestiónHídricaBiodiversidad y Servicios EcosistémicosManejo de InstalacionesTemporales de Maquinaria yEquiposGestiónSocial SocialTabla2.23:ProgramasdelaGuíaColombianadeManejoAmbiental
deProyectosdeInfraestructuraVialFuente:ElaboraciónpropiaconinformacióndeOrdoñezyet-al(2015)
2.7.3.2.EvaluacióndeCarreterasSosteniblesenMéxico
Comoexperienciadeunaevaluación sosteniblede carreterasenMéxico, seencuentra que Castillo (2016), desarrolló un software denominado “Sistema deIndicadores de Sostenibilidad en Infraestructura Carretera en México” SISIC,diseñadoenlaplataformaWindowsyconunlenguajedeprogramaciónJAVA.
Para realizar este sistema, el autor tomó como base los 44 criterios desostenibilidad para carreteras de México, propuestos por Mendoza (2014) y queformanpartedelaTabla2.19deestecapítulo.
46 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
La propuesta de este sistema como una herramienta para evaluar lasostenibilidaddecarreterasespioneroenMéxico.AligualquelosprogramasGreenRoads e INVEST, cuenta con una interfaz a través de la cual, se evalúa elcumplimientodecadaunodelos44criterios.
Al finalde la evaluación, la carretera recibeunapuntuacióno scoreque se
asociaconunrangodeOro,PlataoBronce,segúncorresponda.ConestesistemaseevaluólasostenibilidaddelascarreterasAmecameca-CuautlayMéxico-Toluca,2.7.3.3.ModeloIntegradodeValorparaEvaluacionesdeSostenibilidadMIVES
Porlaimportanciaqueestemodelotieneenlaconsecucióndelosobjetivosde esta tesis de master, se hará una revisión de su aplicación en el sector de laconstrucción,incluyendoalsubsectorvial.
MIVES es una metodología de toma de decisiones multicriterio, que no esexclusivoparaelsubsectorvial.Seutilizaparaevaluaralternativasdeunproblemadefinido, utilizandoun índice de valor, quemide el gradode sostenibilidaddeunmaterialenloparticularodeunprocesoenlogeneral.(Viñolasyet-al,2009).Lasfasesoetapasdeestametodologíasepresentanacontinuación:
Figura2.3:EtapasdelMétodoMIVES
Fuente:Villegas2009
EstadodelArte 47
JavierPérezMorenoAlvarez
Comosecomentóanteriormente,laaplicacióndeestemodelodeevaluaciónsostenible multicriterio, puede ser en diferentes ámbitos, como se muestra acontinuación.
ESTUDIO AUTOR CAMPODEAPLICACIÓN
Análisis de Valor en la Toma deDecisionesAplicadoaCarreteras.
NoéVillegasFlores Carreteras
Análisis de Indicadores paraDeterminar el Grado de SostenibilidadenConcretosEspeciales.
Noé Villegas Flores y AnaCarolinaParapinskiDosSantos
HormigonesEspeciales
Modelo Integrado de Valor paraEstructurasSostenibles.
DeissyBibianaAlarcónNúñez EdificioIndustrial
Sostenibilidad en el Sector de laConstrucción. Sostenibilidad enEstructurasyPuentesFerroviarios
RaquelValdiviesoFernández
PuentesFerroviarios
Determinación del Mejor Uso enTejidosUrbanosConsolidados, aPartirdeunMétodoMulticriterioDiscreto
AlbertoSánchezRiera Edificio
Análisis Multicriterio de ForjadosUnidireccionales
EstebanFraileGarcía Forjados
Tabla2.24:AplicacióndelmétodoMIVESendiferentessectoresFuente:Elaboraciónpropia
Otroestudiosendondesehaaplicadoestametodología,eselrealizadoporVillegasyet-al(2013),quienesevaluaronelgradodesostenibilidadendostiposdehormigones,utilizadosenproyectosviales:hormigónautocompactanteyhormigónconvencional.
El primero de estos hormigones, tiene la propiedad de presentarcaracterísticas diferentes con respecto al hormigón convencional, tanto en estadofrescocomoendurecido.Entresuscaracterísticas sostenibles más importantessepuedenmencionar:elahorroencostosyenmanodeobraporlaeliminacióndelacompactación, por colocarse sin vibración mecánica y tener periodos deconstrucción más cortos. Además, este hormigón reduce el ruido del vibrador.(InstitutoMexicanodelCementoydelConcreto2007).2.8.Certificación
Unacertificacióneselprocedimientomedianteelcualunterceroautorizadoexterno,querecibeelnombredeorganismocertificador,aseguraporescritoqueunproducto, un proceso o un servicio, cumple con los requisitos, criterios ylineamientos,especificadosenundocumentooficial.
48 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Actualmente existen en el mercado, diferentes esquemas de certificaciónsostenible,loscualesseabordanenlossiguientesapartados.2.8.1.CertificaciónSostenibleenEdificaciónyenProyectosdeIngenieríaCivil
Una certificación ambiental es un sello o distintivo, que otorgan diferentesorganizacionesaunedificio,oaunproyectodeIngenieríaCivil,quecumplaconlosrequisitosdeunestándaronorma.
En el mundo existen diferentes organizaciones certificadoras en temas
ambientalescomo:GreenBuildingConcil,(GBCe);BuildingResearchEstablishmentEnvironmental Assessment Method (BREEAM); The U.S. Green Building Council(USGBC); Leadership in Energy and Environmental Design,(LEED); ComprehensiveAssessment System for Building Environment Efficiency( CASBEE), DeutscheGesellschaftfürNachhaltigesBauen (DGNB),entreotras.
Cadapaís tienesusorganismoscertificadores, comoejemplosepuedecitar
que México cuenta con la certificadora LEED/México; España con BREEMANES/Verde; China: GBAS; Canadá: LEED Canadá/Green Globes; Estados Unidos:LEED/GreenGlobes;Colombia:Verde;Alemania:DGNB,Jordania:JGBC,entreotras.(Valdivieso2016)2.8.2.CertificacióndeCarreterasSostenibles
Las carreteras también cuentan con esquemas de certificación, que semuestranenlatabla2.25:
HERRAMIENTA INSTITUCIÓN PAÍSGREENLITES Departamento de Transporte del
EstadodeNuevaYork
EstadosUnidosGREENROADS UniversidaddeWashingtonI-LAST Departamento de Transporte de
IllinoisINVEST Administración Federal de
CarreterasSTARS OficinadeTransportedePortland
Tabla2.25:HerramientasdeCertificacióndeTransporteSostenibleFuente:ElaboraciónpropiaconinformacióndeCastillo(2016)
2.9.MaterialesdeConstrucciónSostenibles
Enañosrecientes,enelsubsectorvialcomienzaaserimportanteelconceptode sostenibilidad y por ello, los constructores han empezado a evaluar el ciclo de
EstadodelArte 49
JavierPérezMorenoAlvarez
vida de los proyectos desde esta perspectiva, buscando aplicar indicadores ycriterios que aseguren alcanzar el equilibrio entre los aspectos económico, social,ambiental,técnicoydeseguridad.
Unodelosindicadoresqueeltomadordedecisionesdebeanalizar,eseltipo
dematerialquevaautilizarenlaconstrucción,debidoalaimportanciaquerevistedesdeelpuntodevistaambientalyeconómicodelproyecto.
Enelmercadoexistendiferentesmaterialesdeconstrucciónqueseutilizan
en proyectos viales, los cuales tienen diferentes características que impactan demanera directa a la sostenibilidad. Como ejemplo, se puede mencionar lacontaminación ambiental, provocada por la producción de gases de efectoinvernaderoGEI.
El“EfectoInvernadero”,seproduceporlaacumulaciónexcesivadeBióxido
de Carbono ( CO2), además de otros gases en la atmósfera, producidos por lacombustión de losmotores de los automóviles, la producción de hormigones, etc.Estosgases,impidenqueelcaloremitidoporlaTierra,porelcalentamientodelosrayos solares, regrese al espacio. (Secretaría de Comunicaciones y Transportes,2016)
EstafuentereportaqueeltransporteenMéxico,genera20.4%delCO2total
producidoportodaslasactividadesdelavidaeconómicadelpaís.ApartirdelosacuerdosdelprotocolodeKiotode1997,lareduccióndegases
queproducenefecto invernadero -en sumayorparteCO2- en cualquier sector, esuna prioridad internacional, por lo que los proyectos del subsector vial, quepretendan ser calificados como sostenibles, deben buscar las estrategias paradisminuirsuemisiónentodaslasetapasdelciclodevida.
Una de estas estrategias para lograrlo, es seleccionar el material de
construcciónadecuado,nosolamenteenloqueacostesserefiera,sinotambiénenlaproduccióndeCO2.
Otrasemisionesrelevantesdeestegas, son lasproducidasporel tráficode
vehículos,porloqueesmuyimportantequelainfraestructuracarretera,contribuyaaestareducciónduranteelciclodevidadelproyecto.(Burónyet-al,2009).
Enlafigura2.4,semuestralavinculaciónqueexisteentrelosconsumosylas
emisionesenlasetapasdelciclodevidadeunproyectodelsubsectorvial.
50 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Figura2.4:ConsumoyEmisionesdeContaminantesenelCiclodeVidadeunaCarretera
Fuente:ElaboraciónpropiaconinformacióndeFernández(2012)
Enlatabla2.26,semuestranlosfactoresdeemisióndeGEI,paradiferentesactividadesymaterialesempleadosenunproyectocarretero.
MATERIAL/ACTIVIDAD FACTORDEEMISIÓNDEGEIAgregado/Trituraciónreciclado 0.0032Kg.CO2/Kg.agregadoMezcladodelhormigón 0.0004Kg.CO2/Kg.dehormigónCemento 0.9Kg.CO2/Kg.decementoAdicionesdeminerales 0.01a0.1Kg.CO2Equipamientoinsitu 0.0025Kg.CO2/Kg.dehormigóncoladoAgua 0.005Kg.CO2/Kg.deaguaDisposiciónfinal 0.02Kg.CO2/Kg.dehormigóndispuesto
0.46Kg.CO2/Kg.portransporteDiesel 3.17bKgCO2/LitroElectricidad 0.79KgCO2/KWh
Tabla2.26:DatosdeReferenciaparaEstimarEmisionesdeGasesEfectoInvernaderoGEIEquivalentes
Fuente:Fernández(2012)
Paralosobjetivosdeevaluaciónsustentablequepretendealcanzarestatesisde master, es importante conocer las propiedades que presenta los principalesmaterialesqueseencuentranenelmercado,quesonclasificadoscomoecológicos.2.9.1.MaterialesEcológicos
Entre estosmateriales se encuentran lospavimentoshidráulicos, utilizadosen los procesos de construcción del sector transporte, como los que reportaGonzáles(2011):
• Acuicreto. Es unhormigónpermeable, quepermite la filtracióndel agua al
subsuelo,minimizandoelescurrimientoocasionadoporlalluvia.
EstadodelArte 51
JavierPérezMorenoAlvarez
• Ecocreto.Esunamezcladegranzón, cemento tipo1, aguayaditivo,que seutiliza como sustituto de la arena. Tiene alta resistencia a la flexión, a lacompresiónyaldesgaste,ademásdeser100%permeableyreciclable.
2.9.2.HormigónArmado
Elhormigónarmado,esotromaterialquepuedeutilizarseenlasestructurasde las carreteras y su contribución a la sostenibilidad radica en los siguientesaspectos: Tiene una vida útil elevada, lo cual disminuye gastos de conservación ymantenimientopreventivoycorrectivo;alfinaldesuvidaútilsepuederecuperaryreintegrarseenelciclodevidadeotrascarreterasoconstrucciones.(Burónyet-al2009).
OtrascaracterísticasdesostenibilidadreportadasporFernández(2012)son:
Durante el proceso de construcción, se utiliza un menor consumo decombustible,contribuyeaquelassuperficiestengantexturassilenciosas,ademásdeincrementar,lacalidaddelaguaescurrida.
En cuanto a la producción de CO2, en la tabla 2.27, se muestra que en laelaboracióndeunatoneladadehormigón,seemitenaproximadamente,3toneladasdeestegasconefectoinvernadero.
Tabla2.27:ProduccióndeCO2deloscomponentesdelhormigónarmado
Fuente:ElaboraciónpropiaconinformacióndeFernández(2012)
Esta producción de CO2 significa, que ambos materiales tienen un altoconsumo energético y que producen gases de efecto invernadero, por lo querepresentan un problema ambiental. Este problema se potencializa, cuando seacompañandeunadeforestaciónenelentorno,pormotivosdelaconstruccióndelacarretera.
Conrespectoalusodeestematerialenunavíadecomunicación,Fernández(2012)y Burónyet-al (2009), identifican lasprincipalesventajasqueapoyan lasostenibilidad,esdecir,unproyectodelsubsectorvial,serámássosteniblecuando:
• Utilizaestructurasdehormigónenmasa,armadoopretensado
TIPODEMATERIAL PRODUCCIÓNDECO2ProduccióndeCemento 0.8a1toneladadeCO2portoneladadecementoProduccióndeAcero 2.0toneladasdeCO2portoneladadeacero
52 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
• Empleafirmesrígidosdehormigón.• Enelfirmeutilizamaterialesgranularestratadosconcemento• Cuandoseaprocedente,serehabilitalacarreteramedianteelempleo,enfrío
decementocomoconglomerado• Seutilizancementosconadiciones• Seutilizancementosobtenidosporprocesosquereduzcanelempleode
combustiblesfósiles.• Seoptimizalacalidaddelhormigónysereducelacuantíadelasarmaduras.• Seempleaenlafabricacióndelhormigón,aguareciclada• Seempleahormigóndecalidadtal,quepermiteaumentarlavidaútildelas
estructuras
Así mismo, este material es muy recomendado para incrementar lasostenibilidad,debidoaquefavoreceaquelaconstruccióntengaunavidaútilalta,ademásdequepuedeproporcionarunainerciatérmica,loquefavorecelademandaenergéticadelaconstrucción. Elhormigónpuedeserreciclado,para locualsepuedenutilizarescombrosprocedentes de diferentes fuentes como: hormigón estructural, triturado yprocesadoenunaplantadereciclaje.(Valdivieso2016). EsteautorseñalaqueenEspaña,elhormigónesunode losmaterialesmásutilizados, peroqueexisten pocosestudios sobre su reciclaje, lo cual sedebeengran medida a que el material pétreo, piedras y arena, que se utilizan en suelaboración,sondegranabundanciaenelpaís.Sin embargo, su extracción atenta contra la sostenibilidad, debido a que produceimpactosambientalesindeseables,relacionadosconelcambiodepaisaje.Utilizar el hormigón reciclado, le ahorraría al país anualmente, 7.7 millones detoneladasdepiedras.2.9.3.EmulsionesAsfálticas El uso de las emulsiones asfálticas durante los procesos de construcción ymantenimientodecarreteras,esunaprácticamundial.EnMéxico,estosmaterialessecomenzaronautilizarenlosaños30.Anivelmundial,el40%delaproducciónseconcentraenEstadosUnidos,Francia,EspañayJapón.
EstadodelArte 53
JavierPérezMorenoAlvarez
Estasemulsionesapoyaneldesarrollosostenibledelsubsectorvial,debidoaqueelasfaltoes100%reciclable;seaplicaenfrío,noserequierecalorparafundirelasfalto,por loqueexisteunahorroconsiderabledeenergía,nosealteraelmedioambienteyseeliminalaemisióndegasesdeefectoinvernadero. Se emplean materiales pétreos de la localidad, lo que ayuda a reducir loscostosdetransporte.Seutilizaaguacomosolventeenlaemulsiónasfáltica,peronoexistendesperdicio,yaqueesrecuperable.(Talaverayet-al,2011),(Benítez,2016) Otra característica muy importante del asfalto, que contribuye de manerasignificativa a ser considerado como un producto sostenible, es el alto grado dereciclajequetiene. Rolf (2016), estima que el asfalto tiene los siguientes porcentajes derecuperación: Enplanta(70%);Usodesub-base(20%);Reciclajeensitio(menosdel1%);pérdida(menosdel10%) 2.9.4.HormigónReciclado El hormigón reciclado, es conocido también como hormigón sostenible,debido a que su composición está formada por materiales reciclados, quesubstituyendemaneraparcialototalalosnaturales. Estos materiales, proceden de derribos y demoliciones de edificios,pavimentos,excedentesdeplantasproductorasdecemento,entreotras.Seintegrananuevoshormigones,despuésdesometerseadiversosprocesoscomoelcribadoyeltriturado. Este hormigón apoya a la conservación del medio ambiente, dada laproduccióndegrandesvolúmenesdeescombros,cuyagestiónesdifícilyconstituyeungraveproblemadecontaminación.Además,suusoenlaconstrucción,contribuyealadisminucióndelaexplotacióndecanterasnaturales.(Vidaud,2013)Deacuerdoa laCementSustainability Initiative,ensuestudiosobre“RecicladodeHormigón,opinaque:
Elreciclajeorecuperacióndelhormigónpresentadosventajasprincipales:(1)reducelautilizacióndenuevosagregadosvírgenesyloscostosambientalesdeexplotación y transporte y asociados, y (2) reduce el desecho innecesario dematerialesvaliososquepuedenserrecuperadosyreutilizados.Apesardeestas
54 Capítulo2
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
ventajas, el reciclaje de hormigón no tiene un impacto significativo en lareduccióndelahuelladecarbono(ademásdealgunasreduccionesquepuedenser logradasentransporte).Laprincipal fuentedeemisionesdecarbonoenelhormigónestáenlaproduccióndelcemento(cementoyagregadossemezclanpara hacer hormigón). No es viable separar el contenido de cemento en elhormigónparasureciclajeoreutilizacióncomonuevocemento,porloquenoesposiblereducirlasemisionesdecarbonopormediodelreciclajedehormigón.
El uso de los cementos reciclados no es reciente en la industria de laconstrucción; sus antecedentes datan de los años 40 y sus primeros usos fueroncomo material de relleno y hormigones masivos. Actualmente se utiliza comohormigónestructural,noestructuralymorteros.Lospaíseseuropeosencabezadospor Alemania, y el Reino Unido, en el año 2010, produjeron 185 millones detoneladasdeestehormigón. OtrosusosdeestetipodecementoidentificadosporlaCementSustainabilityInitiative son: vías de hormigón, asfalto, conglomerados hidráulicos, basessuperficialesyprofundas,subestructurasdehormigón,entreotras. EnMéxico,elhormigónrecicladoaúnnoestáposicionadoenlaindustriadela construcción. Se han dado los primeros pasos aprobando la norma ambientalNADF-007-RNAT-2004,queestablece la clasificacióny especificacionesdemanejode los Residuos de Construcción y Demolición en la ciudad de México. (Vidaud,2013)
MetodologíaMIVES 55
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO3.METODOLOGÍAMIVES
3.1.Introducción
Elconceptodesostenibilidad,tambiénhasidoaplicadoalaconstruccióndevíasdecomunicación,dandoorigenalconceptode“carreterassostenibles”,elcualha sidoabordadopordiferentes autores comoVillegas (2013), Fernández (2012),Mendoza(2014),Ordoñez(2015),entreotros.
Villegas(2013),eneldocumento“Análisisdeindicadoresparadeterminarelgradodesostenibilidadenhormigonesespeciales”,menciona…….lasempresashancomenzado a comprender que el término “sostenibilidad”, no solamente estáarticuladoaaspectosambientales,sinoquetambiéncomprendefactoresinherentesalareduccióndetareasdeproducciónymejoramientodelatecnologíaysusprocesos…..
En estamisma fuente, el autor propone utilizar elmétodoMIVES (Modelo
Integrado de Valor para Evaluaciones de Sostenibilidad), para medir lasostenibilidadenlaconstruccióndecarreteras.
Estemétodo fue creadopor laUniversidadPolitécnicadeCatalunya (UPC),Labein-Tecnalia y la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Se define como unametodología de toma de decisión multicriterio que evalúa cada una de lasalternativas que pueden resolver un problema genérico definido a través de uníndicedevalor(MANUALMIVES,2009).
En esta Tesis de Master, se propone realizar un estudio comparativo desostenibilidadencarreterasdelestadodeVeracruz,enMéxico,utilizandoelmétodomencionado.
La evaluación de alternativas es una de las etapas de este método. Estasevaluaciones se realizanutilizandomodelosmatemáticos, conunanálisisdel ciclode vida, requerimientos y componentes, lo cual permite encontrar la mejoralternativaalproblema.3.2.PlanteamientoMIVES
Parainiciarlapropuestadeevaluación,esprimordialidentificarydefinirelproblemaconelquesevaatrabajar.
56 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
En este sentido, lametodología se aplicará endos carreterasdel estadode
Veracruz,México; condosalternativasdeconstrucción,unadehormigónylaotraalternativadeasfalto.
El siguiente paso de la metodología consiste en crear el modelo deevaluación, que parte de la creación de un árbol de requerimientos, con suscomponenteseindicadores,segúneltipodeproyectoqueseestérealizando.
Como parte del modelo de evaluación, está la asignación de pesos y lasfuncionesdevalor.Laasignacióndepesos,serealizaatravésdeunaponderacióndevariables, basada en la propuesta de Thomas L. Saaty () “Analytical HierarchyProcess”.(MANUALMIVES,2009)
Este proceso permite construir jerarquías, que describen la estructura delentorno, obteniendo como resultado un objetivo matemático, que ayuda a tomarunadecisión.
La función de valor, corresponde a una funciónmatemática aplicada a losindicadores del árbol de requerimientos, que ayuda a encontrar la alternativasuperiorconlasvariablesescogidasporeldecisor.
Posteriormente, se identifican las posibles soluciones que existen pararesolverelproblema.Seevaluarácadaunadeellasconlosresultadosobtenidosenlospasosanteriores,parafinalmenteprocederalatomadedecisiones.
El algoritmo utilizado en esta metodología, es el propuesto por Villegas(2009),elcualsemuestraenlafigura3.1.
3.3.Límitesdelsistema Laestructurageneralparalatomadedecisiónestácompuestapor3ejes:1.De requerimientos; 2. De componentes y 3. El ciclo de vida. Estos ejes se puedenapreciarenlafigura2ysedescribenbrevementeacontinuación:
El eje de requerimientos tiene como objetivo: Definir las necesidades oaspectosgeneralesquesenecesitanparapoderllevaracaboelanálisis,quepermitaseleccionarlamejoralternativadelproyecto.
MetodologíaMIVES 57
JavierPérezMorenoAlvarez
Elejedeloscomponentes,estáintegradoportodaslaspartesqueconformancadaunadelasalternativas.
Figura3.1:AlgoritmoMetodologíaMIVES
Fuente:Villegas,(2009)
Finalmente, el eje del ciclo de vida, está conformado por todas las fases oetapasqueseanalizaránenelproyecto.
Enlafigura3.2,sepuedeapreciarquelaslíneasqueseparanlosdiferentescubos sombreados, son los límites del sistema, siendo estos cubos los que seránestudiadosenlatomadedecisión.
Estaestructuraciónde la tomadedecisión, estáestrechamente relacionadaconelárboldetomadedecisión(siguientefase),debidoaqueenesteárbol,figurande formaramificada todos losaspectosque seránvalorados,dentrode los límitesdelciclodevidaydeloscomponentes,establecidosenestaprimeraetapa(MANUALMIVES,2009).
Lasiguientefigura,muestralaestructurageneraldelos límitesdelsistema,conformadosporlos3ejesprincipales.
58 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Figura3.2:Estructurageneraldetomadedecisión
Fuente:Villegas,(2009)
3.4.ÁrboldeRequerimientos
Comosemencionóanteriormente,elárbolderequerimientosestádividoenrequerimientos, criterios e indicadores. Estos niveles serán tan amplios como eltomadordedecisiónconsiderepertinente.Sinembargo,esnecesariovalorarquealtener más áreas para analizar, las más importantes, pudieran perder un pesosignificativoenlaevaluación,loquepodríaocasionar,sesgarladecisiónfinal.
Ante esta situación es recomendable, identificar objetivamente y con
claridaddeprioridades,lasáreasqueseránevaluadas
Los requerimientos, que son los aspectos fundamentales para la toma dedecisión, son el primer nivel del árbol. En este nivel, se pueden proponer, temaseconómicos, funcionales, sociales, medioambientales, estéticos o de seguridad yconfort,dependiendoeltipodeproyectoquesebusqueanalizar.
MetodologíaMIVES 59
JavierPérezMorenoAlvarez
Elsiguienteniveldelárboleseldeloscriterios.Enestenivel,sebuscadividirlosrequerimientos,ademásdeconsiderarlostérminosgeneralesopautasaseguir.
El último nivel está conformado por los indicadores, los cuales tienen lacaracterística de ser independientes entre ellos. Además, estos indicadores sonconsiderados como losmás representativospara la evaluación, ya que en ellos sedesglosan lospuntosprincipales a tener en cuenta, durante lasdistintas fasesdelproyecto.
Las características principales de los indicadores escogidos en el árbol de
requerimientos,debenser:
• Representativos. Los aspectos seleccionados deben ser representativos de ladecisiónquesequieretomar.(MANUALMIVES,2009)
• Discriminantes.Enunatomadedecisión,esmuy importante fijarseenaquellosaspectos o características que hacen diferentes a las alternativas. Si se valoranindicadores, cuya cuantificación es la misma en las diferentes alternativas, losvalores de ese indicador serán los mismos y por consiguiente, los resultadosrealmenteimportantes,puedenllegaradiluirse.(MANUALMIVES,2009)
• Complementarios. Los indicadores deben definirse, para abordar de formacomplementaria toda la información (Garrucho, 2006). Por ello, deberánmedirvariablesindependientes,alasmedidasporotrosindicadoresplanteados.
• Relativos.Estacaracterísticade los indicadoresesdeseable, conelpropósitodeno favorecer, a aquellas unidades o elementos pertenecientes a grupos másgrandes en valor absoluto. En definitiva, se trata de analizar el rendimiento y laproductividad,afavordelaproducción(Villegas,2009).
• Cuantificables. Algunos indicadores se cuantificarán mediante variables, comopor ejemplo, euros, m2, m, Kg, días, etc. Otros indicadores se cuantificaránmediante atributos, como ejemplo se puede mencionar: confort alto, medio obajo. Siemprequeexista laposibilidaddeescoger entrevarios indicadoresqueocupan elmismo ámbito en la tomadedecisión, deben escogerse aquellos quesean más fáciles de medir. Esta característica permite asegurar que lascuantificaciones de las diferentes alternativas, sean confiables y a la vez, queexistaunamenordificultadenobtenerdichosvalores.(MANUALMIVES,2009)
• Precisos. El indicadordebe contenerelmínimogradode incertidumbreyestarplanteadodeformamuyclara(Garrucho,2006).
60 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
• Trazables. La trazabilidad es una característica deseable, debido a que de estamanera,sepuedegarantizarlacomparaciónfuturadelosdatos(Garrucho,2009).
Laimagen3.3muestralalosnivelesdentroelárbolderequerimientos:
Figura3.3:ÁrboldeRequerimientosGenérico
Fuente:ManualMIVES,(2009)
3.5.PonderacióndeVariables
Una vez elaborado el árbol de requerimientos, el siguiente paso de lametodología consiste en la ponderación de las variables. Esta etapa consiste endarlevaloracadaunadeellas.Paraello, sepropone llevaracabounaasignaciónporpesos,utilizandoloscriteriosdel“AnalyticalHierachyProcess“,propuestoT.L.Saaty.(MANUALMIVES,2009)
MetodologíaMIVES 61
JavierPérezMorenoAlvarez
Lospesosasignadosalasvariablessonacriteriodeldecisor,ensusmismosniveles y en sus mismas áreas, excepto en el nivel requerimientos, donde todosentranenlamismamatrizdedecisión.
De esta forma la matriz de decisión, se elabora dando valores a cadaelementoqueseestécomparandoenfuncióndeotro.Estopermitequesemuestreelniveldeimportanciadecadaelementocuandosecomparacontraotro.
Los valores que se utilizan para poder construir la matriz, son valoresnuméricosdel1al9.Enlatabla3.1,semuestracómosepuntúacadaelementoconrespectoalotro:
Elemento"i"conrespectoa"j"delaMatriz
Elemento"j"conrespectoa"i"delaMatriz
1:Igualimportancia 1:Igualimportancia
3:LigeramentemásImportanteoPreferido
1/3:LigeramentemásImportanteoPreferido
5:MasImportanteoPreferido 1/5:MasImportanteoPreferido
7:MuchomásImportanteoPreferido 1/7:MuchomásImportanteoPreferido
9:AbsolutamenteoExtremadamentemásPreferido
1/9:AbsolutamenteoExtremadamentemásPreferido
Tabla3.1:PuntuacióndeMatrizdeDecisiónFuente:Propiacondatosde(VILLEGAS,2009)
Al resolver la matriz de decisión, se colocará el número 1 de manera
diagonal,comoresultadodecompararunelementoconsímismo.Despuésseprocederá,adarvaloresalosotroselementos;finalmenteenlascasillascontrapuestas,losresultadosseráninversos.
AcontinuaciónlaTabla3.2,muestraunaproposicióndeunamatrizdedecisión.
Al darle un valor a cada elemento con su pareja, el siguiente paso es lacreación de otramatriz (Matriz B). Esta nuevamatriz, se construye al sumar losvaloresdecadacolumnadelamatrizAydividircadaelemento,entrelasumadelacolumnadondeseencuentre,comosemuestraenlasiguientefórmula:
62 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
𝑏!" =!!"!!"!
!!![3.1]
Indicadores A1 A2 A3 A4
A1 1 2 2 4
A2 1/2 1 … …
A3 1/2 … 1 …
A4 1/4 … … 1
Tabla3.2:MatrizdeDecisión
Endonde:• bij=MatrizB• aij=Valordecadaelemento
• 𝑎!"!!!! =SumatoriadevaloresencadacolumnadelamatrizA
Cuando se obtiene la segundamatriz (Matriz B), se buscará determinar el
gradodeprioridad o pesodel elemento, haciendouna sumade la fila y dividir elresultadoentreelnúmeroderequerimientos,criteriosoindicadoresdelamatriz.Estepeso,sepuedecalcularutilizandolafórmulasiguiente:
𝑤! =!!"
!!!!
![3.2]
Endonde:
• wi=Pesoogradodeprioridaddelelemento• 𝑏!"!
!!! =SumatoriadevaloresencadafiladelamatrizB• n=Númerodeelementosenlamatriz
3.5.1ConsistenciadelaMatriz
La consistencia de la matriz, está relacionada con la coherencia que el
tomadordedecisión,otorgalosvaloresaloselementos.
MetodologíaMIVES 63
JavierPérezMorenoAlvarez
Estoquieredecir,quesi el “IndicadorA”es2vecesmás importantequeel
“IndicadorB”yel“IndicadorB”esdosvecesmásimportantequeel“IndicadorC”,el“IndicadorC”tienequeser4vecesmenosimportantequeel“IndicadorA”.
El primer paso para encontrar la relación de consistencia, consiste enencontrarelvalordelvectormáximo(λmax).Estevectorsecalcula,multiplicandolasumatoriadecadacolumnadelamatrizA,porelpesodecadaelemento.Elvalordelvectormáximosedefineenlaecuación3.3.
𝜆!"# = 𝑎𝑖𝑗𝑛𝑖=1 ∗ 𝑤!
𝑛
𝑗=1[3.3]
Endonde:
• λmax=ValorVectorMáximo
• 𝑎!"!!!!
!
!!!=SumatoriadecadacolumnadelamatrizA
• Wj=pesodecadaelemento
Elíndicedeconsistencia(C.I.),sedefinepormediodelaecuación3.4,cuandoel valor del vector máximo (λmax), se divide entre el número de elementos de lamatriz(n-1)
𝑪. 𝑰 = λmax−!𝒏!𝟏
[3.4]Endonde:
• C.I.=Índicedeconsistencia• λmax=ValorVectorMáximo• n=Númerodeelementosenlamatriz
Finalmente, para poder verificar la consistencia de la matriz, se requiere
encontrarlarelacióndeconsistencia(C.R.),queexisteentreelíndicedeconsistencia(C.I.)yelíndicedeconsistenciaaleatoria(R.I.)comosemuestraenlaecuación3.5.
64 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
𝑪.𝑹 = 𝑪.𝑰𝑹.𝑰≤ 𝟎.𝟏[3.5]
Endonde:
• C.R.=Relacióndeconsistencia• C.I.=Índicedeconsistencia• R.I.=Índicedeconsistenciaaleatoria
Paraencontrarelíndicedeconsistenciaaleatoriaseutilizatabla3.3.
TamañodelaMatriz(n)
ÍndiceConsistenciaAleatoria(R.I.)
TamañodelaMatriz(n)
ÍndiceConsistenciaAleatoria(R.I.)
1 0 6 1.2522 0 7 1.3413 0.525 8 1.4044 0.882 9 1.4525 1.115 10 1.484
Tabla3.3:TabladeÍndicesdeConsistenciaAleatoriaenMatricesFuente:ElaboraciónPropiacondatosde(MANUALMIVES,2009)
Elresultadodelarelacióndeconsistencia(C.R.),debetenerunvalormenor
a0.1;encasocontrario,eltomadordeladecisión,tendráquecambiarlosvaloresenlamatrizy,repetirlospasoshastacumplircondichacondición.
3.6.FuncionesdeValor
La función de valor tiene como principal objetivo, poder comparar a losindicadoresquetengandiferentesunidadesydarleselmismovalor.Porejemplo,esposible comparar los indicadores de tiempo, con los económicos o con losmedioambientales,etc.
Estafuncióndevalorsepresentaenunagráfica,dondeeleje“y”eselvalor
desatisfacciónqueexisteenelindicador,mientrasqueeleje“x”,eselcuantificadordelindicador.Elvalordesatisfaccióndelafunciónseencuentraentrelosvaloresde0 a 1, mientras que los valores en el eje “x”, cambiarán dependiendo el tipo deindicadorylaformaenlaqueseesténmidiendo,yaseapormediodepuntuacionesodebidoaquelosvaloresseanconcretos.
MetodologíaMIVES 65
JavierPérezMorenoAlvarez
3.6.1.MétodoparadefinirlaFuncióndeValor
En(MIVES,2009),sedescribenlospasosnecesariosparapoderencontrarlafuncióndevalorqueayudaráaencontrarlamejoralternativaalproblema.
Lospuntossedescribenacontinuación.• Definicióndelatendencia,esdecir,silafunciónescrecienteodecreciente.• Definiciónde lospuntoscorrespondientesalvalormínimo(Xmin)ymáximo
(Xmax).• Definicióndelaformadelafuncióndevalor(linear,cóncava,convexa,forma
de“S”).• Definicióndelaexpresiónmatemáticadelafuncióndevalor.
3.6.2.PuntosdeValorMínimoyMáximodelIndicadoryPuntosLímiteMínimoyMáximo
Lospuntosdevalormáximosymínimos(Xmax,Xmin)decadaindicador,puedenvariar bastante dependiendo el tipo de proyecto con el que se este trabajando,además que estos valores definen las tendencias y formas de las curvas de lasfuncionesdevalor.
Estospuntossepuedenelegirdetresmaneras:• Utilizandoalgunanormativavigente• Segúnestrategiaoexperienciadeldecisor• Realizandounacomparaciónentrealternativas
Los puntos (Lmin, Lmax) en las gráficas, son los límites mínimos y máximos
respectivamente.Estoslímitessonopcionalesenlasfuncionesvalorysoloseusan,sisehanfijadoparámetrosmínimosparaelindicador.3.6.3.DefinicióndelaformadelaFuncióndeValor
Comosemencionóanteriormente,enestametodologíasedebeseleccionarlaformade la función de valor. Para ello, se utilizan cuatro tipos de graficas: lineal,cóncava,convexayconformade“S”.
Laseleccióndeestasgráficas,estábasadaendoscriterios:
1.Enlosvaloresmáximosymínimosdelosindicadoresy,2. En la velocidad enque cambie el valorde satisfacciónde la gráfica, con
respectoalindicador.
66 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
A continuación, se definen las 4 formas de las funciones de valormencionadasenelprimerpárrafodeestasección:
FuncióndeValor“S”:
Esta formade la funciónde valor,muestraque en elmedio, sepresenta elmayor cambio de la curva, ya sea aumentando o disminuyendo el valor desatisfacción. También indica que cerca de los valores máximos (Xmax) o mínimos(Xmin)delosindicadores,haypococambioenlasatisfacción.
FuncióndeValorConvexa:
En la función con curva convexa con tendencia creciente, el valor desatisfacción aumenta poco en valores cercanos a (Xmin); el valor de satisfaccióntiendeaincrementarse,alacercarsealvalormáximodelindicador(Xmax).
Enelcasodequelatendenciaseadecreciente,elvalordesatisfaccióntiendeateneruncambiomayorenvalorcercanosa losmínimos(Xmin)ycuandoelvalordelindicadorestámáscercadesumáximo(Xmax),elvalortienemenorcambios.
FuncióndeValorLineal:
Para las funciones de valor lineal, el valor de satisfacción aumenta odisminuyedeformaconstantealolargodelagráfica,dependiendolatendenciaquesehayaescogido.
FuncióndeValorCóncava:
En este tipo de función con tendencia creciente, se observa un aumentomayorenelvalordesatisfacción,cuandolosvaloresestánmáscercade(Xmax).Sucomportamientoes inversoalde lasfuncionesconvexasdecrecientes,endondeseobserva, un cambiomenor en el valor de satisfacción en valor cercanos a (Xmin),peroamedidadequeseacercaa(Xmax),elvalordesatisfaccióndisminuyedeunaformamásrápida.
En la figura 3.4, se muestran los tipos de curva en forma creciente ydecrecientequesepuedenaplicarparalafuncionesdevalor,endonde:(a)Cóncava,(b)Convexa,(c)Linealy(d)Forma“S”.
MetodologíaMIVES 67
JavierPérezMorenoAlvarez
Figura3.4:FormasdeFuncionesdeValor
Fuente:Alarcónyetal,(2011)
ExpresiónMatemáticadelaFuncióndeValor
DeacuerdoaMIVES(2009),laexpresióndelaFunciónValor,serepresentadelasiguientemanera:
𝑽𝒊𝒏𝒅 = 𝑩 ∗ 𝟏− 𝒆!𝑲𝟏∗𝑿!𝑿𝒎𝒊𝒏
𝑪𝒊
𝑷𝒊
[3.6]
𝑩 = 𝟏− 𝒆!𝒌𝒊∗𝑿𝒎𝒂𝒙!𝑿𝒎𝒊𝒏
𝑪𝒊
𝑷𝒊 !𝟏
[3.7]
Endonde:
• Xmin=Eselvalorenabscisas,cuyavaloraciónes igualacero(enelcasodefuncionesdevalorcrecientes).
68 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
• X=Eslaabscisadelindicadorevaluado(variabledecadaalternativa)• Pi=Esunfactorquedefinesilacurvaescóncava,convexa,linealoconforma
de“S”.• Ci=Seaproximaalaabscisadelpuntodeinflexión. • Ki=Seaproximaalaordenadadelpuntodeinflexión.• B=Eselfactorquepermitequelafunciónsemantengaenelrangodevalor
de0a1.• Xmax=Abscisadelindicadorquegeneraunvaloriguala1.
ApartirdelainformacióndeMIVES(2009),seelaborólaTabla3.4,endonde
semuestranlosvalorestípicosdeC,KyP,parafuncionesdecrecientesycrecientesrespectivamente.
Forma P K
Cóncava <0.75 >0.9
Convexa >2 <0.1
Lineal 1 0
Ssuave 2<P<4 0.1<K<0.2
Sfuerte 4<P<10 0.1<K<0.2
Tabla3.4:ValoresTípicosdeKyPparaFuncionesdeValorFuente:Propiacondatosde(MIVES,2009)
3.7.ÍndicedeValordeAlternativas
DeacuerdoalametodologíaMIVES,alterminardeconstruirlasfuncionesdevaloresparatodoslosindicadores,elsiguientepaso,esencontrarelíndicedevalordelasalternativas.
Paraello,setienequeencontrarelvalordeloscriteriosyposteriormente,el
valordelosrequerimientos.Lafigura3.5muestraunesquemadelprocesoaseguir.
MetodologíaMIVES 69
JavierPérezMorenoAlvarez
El valor de criterio se calcula, haciendo la sumatoria de los valores de losindicadoresdelmismocriterio,multiplicadosporsupropiopeso.(Verecuación3.8.)𝑽𝑪𝒓𝒊𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐 = 𝑽𝒊𝒏𝒅𝒊𝒄𝒂𝒅𝒐𝒓𝒊 ∗𝑾𝒊
𝒏𝒊!𝟏 [3.8]
Figura3.5:ObtencióndelÍndicedeValordeAlternativas
Fuente:ManualMIVES,2009Endonde:
• Vcriterio=ValordelCriterio• Wi=pesodelindicador• 𝑽𝒊𝒏𝒅𝒊𝒄𝒂𝒅𝒐𝒓𝒊𝒏
𝒊!𝟏 =Sumatoriadevalordeindicadoresdelmismocriterio
Enlaecuación3.9,semuestralaecuaciónquepermitecalcularelvalorde
cadarequerimiento.
𝑽𝑹𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝑽𝑪𝒓𝒊𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒊 ∗𝑾𝒊𝒏𝒊!𝟏 [3.9]
Endonde:
• Vrequerimiento=Valordelrequerimiento• Wi=Pesodelcriterio• 𝑽𝑪𝒓𝒊𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒊𝒏
𝒊!𝟏 =Sumatoriadevalordecriteriosdelmismorequerimiento
70 Capítulo3
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Enelmimosentido,lasiguienteecuación,muestralasvariablesquepermiten
obtenerelíndicedevalordelasalternativas.
Í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓𝑨𝒍𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 = 𝑽𝑹𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐𝒊 ∗𝑾𝒊𝒏𝒊!𝟏 [3.10]
Endonde:
• ÍndicedeValorAlternativa=ÍndicedeValordeAlternativa• Wi=Pesodelrequerimiento• 𝑽𝑹𝒆𝒒𝒖𝒆𝒓𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐𝒊𝒏
𝒊!𝟏 =Sumatoriadevalorderequerimientos
AlconcluircontodasestasetapasopasosdelmétodoMIVES,lapersonascon
la capacidad de toma de decisión, estará en posibilidades de elegir la mejoralternativa basada en esta metodología, la cual valora todos los niveles dejerarquías,asignandoalasdistintasvariablesqueseestánbuscandoanalizarenelproyecto,unpesorepresentativo
AlternativasparaPavimentosMexicanos 71
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO4.ALTERNATIVASPARAPAVIMENTOSMEXICANOS4.1.Introducción
Para poder definir las alternativas, se tomó como base el “Catálogo deSecciones Estructurales de Pavimentos para las Carreteras de la RepúblicaMexicana”, elaborado por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, SCT(2016);queesunaentidadoficialdelgobiernofederalmexicano.
Estecatálogoesutilizadoenestudiosyproyectosdepavimentosenlosquese propone una estructura mínima, considerando las condiciones del terreno,tránsitoyclima.
Este catálogo se elaboró con datos de los climas, tránsito vehicular y
materialesmáscomunesqueexistenenMéxico.Debidoaquelascarreterasqueseevalúanenestatesis,estánlocalizadasen
elestadodeVeracruz,México,justificaampliamenteelusodeesteCatálogo,paraladefinicióndelasalternativas.
4.2.RequerimientosparaUtilizarelCatálogodeSeccionesEstructuralesyPavimentosLosdatosrequeridosparaelusodelcatálogomencionadosonlossiguientes:
• RangodeTránsitoVehicular• RegionalizacióndelaRepúblicaMexicana• Caracterizacióndelosmateriales
4.2.1.RangodeTránsitoVehicular
Elprocedimientoparadeterminarelrangodetránsitovehicular,sepresentaeneltema“TránsitoVehiculardeDiseño”,delcatálogomencionado.Separtedelosaforos de tránsito vehicular para pavimentos existentes, o bien, del estudio detránsitoestimadoparapavimentosnuevos.
Para poder obtener el rango de tránsito vehicular, se necesita calcular eltránsitodediseño,ademásdecalcularlasumadelosejessencillosequivalentes.
72 Capítulo4
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
LaSCTdeMéxico,definealtránsitovehiculardediseñocomo:
…eltránsitoproyectadoafuturo.Este tránsito se calcula, a partir del último dato registrado o previsto del
Tránsito Diario Promedio Anual (TDPA), para carreteras existentes o nuevas,respectivamente.
Así mismo en este catálogo, se considera en 20 años, el horizonte de unproyectoparatodoslostiposdepavimentos.
La ecuación 4.1, muestra la forma de calcular el tránsito de diseño delproyecto(SCT,2016).
𝑇𝐷 = 𝑇𝐷𝑃𝐴!"#$!% ∗ 𝐶𝑇 = 𝑇𝐷𝑃𝐴!"#$!% ∗ 365 ∗(!!!")!!!
!"
[4.1]Endonde:
• TD=TránsitodeDiseño• TC=TasadeCrecimiento,enDecimales• n=NúmerodeAñosdeServicio• TDPA=ÚltimoDatoregistradodeTránsitoDiarioPromedioAnual• CT=CoeficientedeAcumulacióndeTránsito
Despuésdecalcularel“TránsitoVehiculardeDiseño”,elsiguientepaso
consisteencalcular,“LaSumadelosEjesSencillosEquivalentes”.Paraelloseutilizalaecuación4.2.
Σ𝐸𝐸 = 𝑇𝐷 ∗ 𝐶𝑑 ∗ 𝐶𝐷 ∗ (𝐶𝑖)[4.2]Endonde:
• ΣEE=SumadeEjesSencillosEquivalentes• TD=TránsitodeDiseño• Cd=CoeficientedeDaño(enfuncióndeltipodeVehículo)• CD=CoeficientedeDistribuciónporCarril,(Tabla1)
AlternativasparaPavimentosMexicanos 73
JavierPérezMorenoAlvarez
• Ci=CoeficientedeDistribuciónDireccional.Serecomiendaunvalorde0.5,peropuedevariarde0.30a0.70
CoeficientededistribuciónporCarril(CD)
Númerodecarrilesencadasentido
Porcentajeenelcarrildeproyecto
1 100
2 80-100
3 60-80
4ómás 50-75
Tabla4.1.CoeficientedeDistribuciónporCarrilFuente:PropiacondatosdelaSCT,(2016)
El paso final para obtener “El Rango de Diseño”, consiste en encontrar el
rangodevaloresenqueseencuentra la“Sumade losEjesSencillosEquivalentes”,utilizandolatabla4.2.
Rangosdetránsitoenfuncióndeejessencillosequivalentes(SEE)
SEE1 SEE2 SEE3 SEE4 SEE5
≤
10,000,000
>10,000,000-≤20,000,000
>20,000,000-≤40,000,000
>40,000,000-≤80,000,000
>
80,000,000Tabla4.2.RangodeTránsitoVehicularFuente:PropiacondatosdelaSCT,(2016)
DebidoaqueseestáevaluandounacarreteratipodelestadodeVeracruz,se
hadecididoconsiderar la “MediadelRangodeTránsitoVehicular”, en funcióndelosejessencillosequivalentes.Paraello,seutilizaráelvalordeΣEE3=>20.000.000–≤40.000.000,comosemuestraenlatablaanterior.4.2.2.RegionalizacióndelaRepúblicaMexicana
ParalaSCT,laseleccióndeltipoderegióndondeseconstruiráelpavimentodelacarretera,sebasaentrespuntosovariables:
• Tipodeterrenonaturalenrocasysuelos
74 Capítulo4
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
• Precipitaciónpluvialmáxima(ppm)• Temperaturamáximaymínima(TmáxyTmin)
La determinación de esta región, se logra a través de una “Clasificación
Global”.Estaclasificaciónsecalcula,utilizandolosdatosobtenidosdecadaunodelospuntosbásicos,endóndeacadaunodeellos,seleasignasupropia“CalificaciónParticular”.
Los valores de temperatura máxima y mínima, así como la precipitación
pluvial máxima de cada región, en dónde se pretenda construir la carretera, sepuedenobtenerenlaComisiónNacionaldelAgua,CONAGUAdeMéxico.
Esta comisión, es un organismo administrativo desconcentrado de la
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, creado en 1989, cuyaresponsabilidadesadministrar,regular,controlaryprotegerlasaguasnacionales.
DeacuerdoalaSCT(2106),paraobtenerlaclasificaciónparticulardeltipodeterrenonatural,serequiereconocersu“Aptitud”,lacualestasecretaríaladefinecomo:…lacapacidadquetienenlosmaterialesparasoportarlascargasqueactuarán
sobreellos,sinsufrirdeformacionesexcesivasysincolapsarseporresistenciaalesfuerzocortante.
La“Aptitud”decadatipodesuelosemuestraenlatabla4.3.
No. SUCS Descripción Aptitud1 OH Limosoarcillasorgánicasdealtaplasticidad MuyBaja2 OL Limosoarcillasorgánicasdealtaplasticidad MuyBaja3 CH Arcilladealtaplasticidad Baja4 CL Arcilladebajaplasticidad Media5 MH Limodealtaplasticidad Baja6 ML Limodebajaplasticidad Media7 SC Arenaarcillosa Alta8 SM Arenalimosa MuyAlta9 SP Arenamalgraduada Alta10 GC Gravaarcillosa MuyAlta11 GM Gravalimosa MuyAlta12 GP Gravamalgraduada MuyAlta13 - Rocas MuyAlta
Tabla4.3.“Aptitud”delSueloFuente:SCT,(2016)
AlternativasparaPavimentosMexicanos 75
JavierPérezMorenoAlvarez
La misma secretaría establece la “Calificación Particular” (Cp), para cada
parámetro,comosemuestraenlasiguientetabla4.4.
Parámetro
Valormáximo
Valormínimo
Calificaciónparticular(Cp)
Temperaturamáxima,°C
50.036.133.931.929.2
36.234.032.029.3100
0255075100
Temperaturamínima,°C
2.26.711.315.827
-1402.36.811.415.9
0255075100
Precipitaciónpluvial
máxima,mm
550.0213.6158.0111.066.2
213.7158.1111.166.30.0
0255075100
Clasificacióndesuelos
yrocas
AptitudmuyBajaAptitudBajaAptitudMediaAptitudAltaAptitudmuyAlta
0255075100
Tabla4.4.TabladeCalificaciónParticular(Cp)Fuente:SecretariadeComunicacionesyTransportes,(2016)
Despuésde obtener lacalificaciónparticulardecadaparámetro,elsiguientepaso consiste en obtener la “Calificación por Influencia”. Para ello, se utiliza laecuación4.3quesemuestraacontinuación.(SCT,2016)
𝐶! = 𝐶𝑝 ∗ 𝐹𝑖[4.3]
Endonde:• Ci=CalificaciónporInfluencia• Cp=CalificaciónParticular• Fi=FactordeInfluencia,enDecimales
76 Capítulo4
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Los valores del “Factor de Influencia” (Fi), expresados en porcentaje,dependiendodelparámetroaconsiderar,semuestranenlatabla4.5.
Parámetro FactordeInfluencia(Fi)
Temperaturamínima 15%
Temperaturamáxima 30%
Precipitaciónpluvialmáxima 20%
Terrenonatural 35%
Tabla4.5.ValordelFactordeInfluencia(Fi)Fuente:PropiacondatosdeSCT,(2016)
El último paso del proceso de la regionalización del proyecto, consiste enhacerunasumatoriaconcada“ClasificacióndeInfluencia”.Paraello,seotorgaráala“ClasificaciónFinaldelaRegión”,una“CalificaciónGlobal”,comosemuestraenlatabla4.6.
ClasificaciónGlobal Clasificacióndelaregión
80a100 R1
60a79.9 R2
40a59.9 R3
20a39.9 R4
0a19.9 R5
Tabla4.6.ClasificacióndelaRegiónFuente:SCT,(2016)
La SCT (2016) con datos del Sistema Meteorológico Nacional, elaboró la
figura1,enlaquesemuestranlostiposderegionalizacióndeMéxico.
AlternativasparaPavimentosMexicanos 77
JavierPérezMorenoAlvarez
Endichafigura,sepuedeobservarquelascondicionesdelaregión“R1”,sonlasmásfavorablesparalaconstruccióndecarreteras,mientrasquelaregión“R5”,seconsideracomolamásdesfavorable.
Parafinesdeestatesisdemaster,seutilizalafigura4.1,comoreferenciaparaidentificareltipoderegiónalqueperteneceelestadodeVeracruz.
Figura4.1.RegionalizacióndeMéxicoFuente:SecretariadeComunicacionesyTransportes,(2016)
Comoseobservaenlafigura4.1,debidoalalongituddelestadodeVeracruz
cuentacon4tiposderegiones,R1,R2,R3yR4,locualdificultahacerunanálisisdevalorparalascarreterasdetodoelestado.
Porello,parafinesdeestatesis,setomóladecisióndeutilizarcomobasede
estudiolaregión“R2”,debidoaqueeslaregiónquemáspredominaenelestado.
EstadodeVeracruz
78 Capítulo4
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
4.2.3.CaracterizacióndeMateriales
Enestaetapa,esnecesarioverificarque losmaterialesqueseutilizanparaconstruir las capas del pavimento, cumplan con las características mecánicasestablecidasendichocatálogodelaSCT.
Lacaracterizacióndelosmateriales,serealizamedianteelmóduloresiliente,elcualsedefinecomo:
…. la relación del esfuerzo desviador entre la deformación resiliente (SCT,2016). Esta caracterización se divide en dos tipos: 1. Pavimento Flexible y 2.PavimentoRígido.
PavimentosFlexiblesDeacuerdoalaSCT(2016),ladefinicióndepavimentoflexiblees:
…..elpavimentoquetengacomosuperficiederodadura,unacapademezclaasfálticaapoyadaencapasdemateriales,formadasporsuelosconcaracterísticasderesistenciaycalidadestablecidasenciertasnormas.
Losmódulos resilientes fueron determinados en el laboratorio por la SCT,
utilizandolasnormasASTMD4123-paralasmezclasasfálticas-ylaGuíaAASHTO-paralascapasgranulares.
Lainformaciónseconcentraenlasiguientetabla:
MódulosResilientes,kg/cm2
CarpetaAsfáltica(CA) ≥35,000
BaseHidráulica(BH) ≥3,000
BaseconAsfalto(BEA) ≥30,000
Subbase(SB) ≥2,000
Subrasante(SR) ≥1,200
Tabla4.7.MódulosResilientesFuente:PropiacondatosdeSCT,(2016)
AlternativasparaPavimentosMexicanos 79
JavierPérezMorenoAlvarez
PavimentosRígidosLaSCT(2016)definealpavimentorígidocomo:
….. aquel que tiene como superficie de rodadura, una losa de hormigónapoyada en capas de materiales, con características de resistencia y calidadestipuladasporciertasnormas.
El parámetro que define la resistencia del hormigón es el “Módulo deRuptura” (MR), obtenido a los28díasde edad, en vigas con cargas en los terciosmedios.
Comoopción,puededeterminarsela“ResistenciaaCompresiónSimple”(f’c)tambiénalos28díasdeedadycorrelacionarf’cconMR.
EnelCatálogodeSeccionesEstructuralesdePavimentosdela(SCT,2016),se
consideróelmóduloderuptura(MR)de48kg/cm2,alcuallecorrespondeunf’cdelordende350kg/cm2.
Para las capas subyacentes al hormigón, se determinó el “Módulo de
Reacción”(k),definidopor(SCT,2016),cómo:…..el esfuerzo necesario para producir una deformación previamente
establecida.Parafinesprácticos,elvalordek,sedeterminamediantecorrelacionescon
valoresíndicederesistenciacomoel“ValordeEstabilidad”(R),CBR,etc.Para el catálogo de secciones estructurales de pavimentos (SCT, 2016), se
consideróqueelvalor“k”delacapasubrasantees17kg/cm3.4.2.4.SeccionesdeEstructurasdePavimentos
Como semencionó en otro apartado de este capítulo, para poder elegir eltipo de pavimento con el que se tenga planeado construir la carretera, esnecesariosdefinirel“RangodeTránsitoVehicular”,enlaregióndondeselocalizaelpavimento,ademásdelascaracterísticasquetendránlosmateriales.
La figura 4.2, muestra las secciones estructurales de pavimentos para
carreterasnormales.
80 Capítulo4
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
4.5DefinicióndeAlternativas
De acuerdo a los parámetros de “Rango de Tránsito Vehicular”,“Regionalización”y“CaracterizacióndeMateriales”anteriormentemencionados,lasdosalternativasdepavimentosqueseevalúanenestatesisdemaster,sedescribenacontinuación.
Figura4.2.SeccionesdeCarreterasdePavimentosparaCarreterasNormales
Fuente:SCT,(2016)
AlternativasparaPavimentosMexicanos 81
JavierPérezMorenoAlvarez
4.5.1Alternativa“A”:PavimentoAsfáltico
Estaalternativaestáconformadapor10centímetrosdecapaasfáltica(CA),seguido de una base estabilizada con asfalto (BEA) de 12 centímetros. Toda laestructura está soportado por una subbase (SB) de 20 centímetros, como semuestraenlafigura4.3.
Figura4.3.AlternativadePavimentoAsfáltico
Fuente:SCT,(2016)4.5.2Alternativa“B”:PavimentodeHormigón
Laalternativa“B”,estáconformadaporunasubbase(SB)de15centímetros,seguidodeunabasemodificadaconcementohidráulico(BMC).En lasuperficieseencuentraelhormigónde32centímetros,comosemuestraenlafigura4.4.
Figura4.4.AlternativadePavimentodeHormigón
Fuente:SecretariadeComunicacionesyTransportes,(2016)
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 83
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO5.ÁRBOLDEDECISIÓNYVALORDEALTERNATIVAS5.1.Introducción
El objetivodeeste capítulo esdefinir conbasea lametodologíaMIVES, el
árbol de requerimientos, así como definir los valores de cada indicador, de doscarreterasconstruidasconmaterialesdiferentes.
Paraalcanzaresteobjetivo,seharáunacomparativadedoscarreterasenel
estado de Veracruz, México. La primera de ellas, construida con pavimentoasfaltico,ylasegunda,abasedehormigón.5.2LímitesdelSistemayÁrboldeDecisión
Comosemencionóanteriormente,laMetodologíaMIVES,requierecrearun“ÁrboldeRequerimientos”.
Esteárbol,debetenersusrespectivoscriterioseindicadores,loquepermitellevaracabo,laevaluacióndelasostenibilidaddecualquiercarretera,_enestecasoparticular-,lasdelestadodeVeracruz,enMéxico.
Paraestarenposibilidadesdeconstruirelmencionadoárbol,enestatesisdemaster, se propone analizar 3 requerimientos (económico, medioambiental ysocial),cadaunodeellos,consuscriterioseindicaresrespectivos.
En el eje de ciclo de vida, solo se contempla la fase de construcción y
mantenimiento, excluyendo las fases de planeación y diseño, operación ydeconstruccióndelascarreteras.
En el eje de los componentes, se analizan las alternativas, solo en la parte
estructural, ya que se asume que las dos alternativas, están construidas en lasmismascondicionesdeterreno.5.2.1RequerimientoEconómico
Comoencualquier tipodeproyectodeconstrucción,este requerimientoesesencial para la planificación y la gestión de la obra, debido a que influye
84 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
directamenteentodoslosprocesosy,enlasdecisionesquesedebentomarsobrelaejecucióndelmismo.
Comoúnicocriteriodeesterequerimiento,seproponeanalizarlos“Costes”,conlos indicadores:a.Coste inicial($/km),b.Costedemantenimiento($/km)yc.IncertidumbresRelacionadasconlosCostes.5.2.2RequerimientoMedioambiental:
Paraesteproyectodetesisdemaster,quepretendeevaluarlasostenibilidad
deunacarretera,elrequerimiento“Medioambiental”tieneungranvalor.Esto obedece a que desde la perspectiva de la metodología MIVES, el
propósitoprincipal del procesode construccióndeuna carretera, esminimizar elimpacto ambiental durante el ciclo de vida y con ello, disminuir de manerasignificativa,lasemisionesdegasesqueproducenelefectoinvernadero.Esteefectoambiental, es responsable entre otras cosas, del cambio climático que viveactualmenteelplaneta.
Hoyendíaestalsu importancia,que laOrganizaciónde lasNacionesUnidas
ONU, preocupada por la alteración del medio ambiente mundial, ha generadoacuerdos internacionales, como el Protocolo de Kyoto o el Tratado de París, endonde los países miembros, se comprometen a trabajar para hacer del planetaTierraunlugarsostenible.
El método MIVES, es una respuesta clara y precisa a este llamadomedioambientalistadecorteinternacional.
Para evaluar este requerimiento, se propone analizar tres criterios: 1.Emisiones,2.Consumosy3EfectoIslaCalor.
Losindicadoresparaelprimercriterioson:a.Cantidaddedióxidodecarbono
producido(ton/km),b.Aguautilizada,(lt/km)c.Lasmateriasprimasqueintegranelprocesodeconstrucción(ton/km).
Para el criterio “Consumo”, los indicadores propuestos son: a. Cantidad de
energíaconsumida(J/km)y,b.Materialrecicladoqueseutilizaen laconstrucción(%/km).
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 85
JavierPérezMorenoAlvarez
ParaelcriteriodeEfectoIslaCalor,seconsiderasolounindicador,queeselIncrementodeTemperaturaLocal.5.2.3RequerimientoSocial:
Esterequerimientobuscaqueduranteyal términodelproyecto,existauna
satisfaccióndelasociedad,promoviendoeltrabajoenelárea,asícomoconcientizara la sociedad de la importancia de una construcción sostenible. Para ello, en el“ÁrboldeDecisión”,seincluyendoscriterios:1.CriteriodeImpactoenlaSociedady2.CriteriodeSatisfacciónalUsuario.
Paraelcriterio1),sedefiniócomounsoloindicador:a.UsodeMaterialesLocales.Paraelcriterio2),loscriteriosson:a.ConfortAcústicoyb.ConfortTécnico.
Enlatabla5.1,semuestralaestructuradel“ÁrboldeRequerimientos”o“DeDecisiones”,consusrequerimientos,criterioseindicadoresrespectivos.5.3.ValoresdelasAlternativas
Los datos que se utilizan en la evaluación, se obtuvieron a partir de lassiguientes fuentes mexicanas: Secretaría de Comunicaciones y Transporte (SCT);Instituto Mexicano de Transporte; Instituto Mexicano del Cemento y Concreto(IMCYC); CEMEX; normas mexicanas vigentes, para construcción de carreteras,ademásdediferentebibliografíarelacionadaconeltema.5.3.1.CostoInicial
Losvaloresdelcoste inicialparaambasalternativas, -pavimentoasfálticoypavimentodehormigón-,sebasanendatosobtenidosdelaSCT.Dichoscostes,sonparaunsolosentidodecirculacióndecarreteracon10metrosdecorona,divididosde la siguiente manera: 7 metros para dos carriles, 1 metro de acotamientoizquierdoy2metrosdesobreanchoenlaorilladerecha.
En la tabla5.2 , semuestran lospreciosenpesosmexicanosporkilómetroconstruido ($/Km), para cada una de las alternativas y su equivalente en euros€/Km.
86 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Requerimientos Criterios Indicadores
Económico Costes
CosteInicial($/km)
CostesdeMantenimiento($/km)
IncertidumbreRelacionadasconlosCostes
MedioAmbiente
Emisiones CantidaddeCO2(ton/km)
Consumos
AguaUtilizada(l/km)
MateriasPrimasUtilizadas(ton/km)
CantidaddeEnergíaConsumida(J/km)
MaterialRecicladoUtilizado(%/km)
EfectoIslaCalor IncrementoTemperaturaLocal
Social
ImpactoenlaSociedad UsodeMaterialesLocales
SatisfaccióndelUsuario
ConfortAcústico
ConfortTécnico
Tabla5.1:ÁrboldeRequerimientos
Pararealizarlaequivalenciadepesosmexicanos($)aeuros(€),seutilizóel
tipo de cambio delmes de Enero 2018, proporcionado por el Banco Nacional deMéxico.
CosteInicial PavimentoAsfáltico"A" Hormigón"B"
$/Km 3,149,612.00 7,660,086.00
€/Km 139,982.75 340,448.27
Tabla5.2:CosteInicialdeAlternativasFuente:PropiacondatosdeSCTyBancoNacionaldeMéxico
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 87
JavierPérezMorenoAlvarez
Paraevaluarlacarreteradenominadacomolaalternativa“A”,seproponeunprecio de 140,000 euros por kilómetro construido. Para definir el precio, secontemplalasubbase,riegodeimpregnación,labaseylacarpetaasfáltica.
Paraevaluar la carreteradenominadacomo laalternativa “B”, se considera
unprecioporkilómetrodecarreteraconstruidode340,000euros.Enelprecio,aligual que en la alternativa “A”, en el precio, se incluye la subbase, el riego deimpregnación,labaseylacarpetadehormigón.Enlasiguientetabla,semuestralavidaútilenaños,delasdosalternativas.
Alternativa TipodePavimento VidaÚtil(Años)
A PavimentoAsfáltico 12.5B PavimentodeHormigón 25
Tabla5.3:VidaÚtildelasAlternativas
Fuente:InstitutoMexicanodelCementoyConcreto(IMCYC)(2009)
Esteinformaciónmuestraquelavidaútildelpavimentodehormigón,doblaenañosalaalternativadelacarreteraconstruidaconpavimentoasfáltico.5.3.2.CostedeMantenimiento
Los valores del coste demantenimiento de cada alternativa, se obtuvieron
condatosdelaSCTdeMéxico.Seutilizanlasmismasmedidasycriteriosempleadosparaloscostesiniciales,esdecir:unsolosentidodecirculacióndecarreteracon10metrosdecorona,divididosen:7metrosparadoscarriles,1metrodeacotamientoizquierdoy2metrosdesobreanchoenlaorilladerecha
En la tabla 5.4, se muestra el coste de mantenimiento por kilómetro
construidoparacadaalternativa,enpesosmexicanosyeneuros.Laconversióndepesosmexicanosaeurosserealizóutilizandoeltipocambiovigentealmesdeenerodel2018,proporcionadoporelBancoNacionaldeMéxico.
Para el coste de mantenimiento de la alternativa “A”, se considera larecuperacióndelacarpetaasfáltica,elriegodeimpregnaciónylanuevacarpetadeasfalto.Elprecioobtenidoesde92,400eurosporkilómetroconstruido.
88 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
CostedeMantenimiento PavimentoAsfáltico"A" Hormigón"B"
$/Km 2,470,231.00 2,079,201.00
€/Km 109,788.00 92,409.00
Tabla5.4:CostedeMantenimientodelasAlternativasFuente:PropiacondatosdeSCTydelBancoNacionaldeMéxico
La alternativa “B” tiene un coste de mantenimiento de 92,400 euros por
kilómetro construido de carretera. Para determinar este coste, se considera lademolicióndelhormigón,riegodeimpregnaciónylanuevacarpetadehormigón.
5.3.3.IncertidumbreRelacionadasconlosCostes
Las incertidumbres estudiadas para este indicador fueron: el cambio depreciosdelosmateriales,ademásdelascondicionesclimáticasquesepresentanenelestadodeVeracruz.
Enlafigura5.1,semuestraelincrementodelospreciosdelosmateriales,enelperiodocomprendidodeMayodel2016aMayodel2017.
Figura5.1:CambiodePreciodeMaterialesdeAlternativas
Fuente:ElaboraciónPropiacondatosdeCentrodeEstudiosEconómicosdelSectordelaConstrucción(CEESCO),(2017)
En la figura5.2, el colornaranja representaa elhormigón,mientrasqueel
azulrepresentaelasfalto.Laslíneascontinuassimbolizanelhistóricodelosprecios
15.00%15.50%16.00%16.50%17.00%17.50%18.00%18.50%19.00%
Asfalto Cemento
Porcen
tajealaAlza
Materiales
IncrementodePreciosMayo2016-Mayo2017
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 89
JavierPérezMorenoAlvarez
delosmaterialesy,laslíneasdiscontinuassimbolizanlosresultadosprevistosparalospróximosaños.Estainformacióndemuestralosriesgosdelasfaltorelacionadosalavolatilidadycambiosdeprecios.
Figura5.2:PreciosdeMaterialesHistóricosPrevistos
Fuente:CEMEX(S/A)(comosecitóenL.Lindsayetal.TheEffectsofInflationandItsVolatilityontheChoiceofConstructionAlternatives;MIT,2011)
Así mismo, para conocer las condiciones climatológicas que pudieransuspendereltrabajodeconstruccióndeunacarretera,serevisandosnormativasdela SCT de México: N·CTR·CAR·1·04·006/14 para el pavimento asfáltico yN·CTR·CAR·1·04·009/06paraelhormigón.
Ambasnormasestablecenque los trabajosdeunaobrade carretera, serán
suspendidos cuando no existan las condiciones climáticas adecuadas. Asimismo,ambosdocumentosespecificandemanerapuntual,quetampocopodránreanudarselostrabajoshastaquelascondicionesambientalesseanlaspropicias.
En el caso de pavimento asfáltico, no se recomienda construir la carpeta,
cuando la temperatura esté por debajo de los 15 grados C. Para el caso delhormigón,serequierequelatemperaturanoestépordebajodelos4gradosC.
90 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Para este trabajo de tesis, tanto para la alternativa “A”, como para laalternativa“B”,latemperaturaambienteserátomadaalasombra,lejosdecualquierfuentedecalorartificial.
Tambiénsedesprecialaposibilidaddelluviaynieve.Enambasalternativasla presencia de lluvia obliga a detener los trabajos yVeracruz, no es una zonadenevadas.
Para obtener los datos climatológicos se consulta la información
proporcionadaporlaComisiónNacionaldelAgua(CONCAGUA)deMéxico,queeslaentidad del gobierno federal, que se encarga brindar el servicio meteorológiconacional.
En la siguiente tabla, semuestra la temperaturamínima promedio, que sepresentódurante2016enelEstadodeVeracruz,expresadaengradosCentígrados.Temperatura
MínimaPromedioVeracruz2016(0C)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
13 13.4 17.4 19.5 21.2 20.4 20.4 20.4 19.9 18.6 16.8 16.2
Tabla5.5:TemperaturaMínimaPromedioVeracruz2016Fuente:CONAGUA,(2016)
Tomando en cuenta las especificaciones de las normativasmexicanas para
los pavimentos (N·CTR·CAR·1·04·006/14 y N·CTR·CAR·1·04·009/06), se entiendeque el hormigón no presentará problemas ocasionados por las condicionesclimatológicas.Sinembargo,elpavimentodeasfalto,tendráproblemasenlosmesesdeeneroy febrero,debidoaque las temperaturassonmásbajasde los15gradoscentígrados.
En la tabla5.6, semuestra lapuntuaciónde incertidumbrerelacionadacon
loscostesparalasalternativa“A”y“B”.De acuerdo a la información de esta tabla, se puede observar que la
alternativa“B”,obtieneunmejorresultadoenlaevaluación,quelaalternativa“A”.Enelparámetrodecambiodeprecios,elhormigóntiene10puntos,debidoa
que el asfalto, al ser un producto derivado del petróleo, tiene una probabilidadmuchomásgrandedequesupreciofluctúeenelmercado.
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 91
JavierPérezMorenoAlvarez
Parámetro GradodeCumplimiento PuntosPuntos
Asfalto"A"
Hormigón"B"
CambiodePrecios
ProbabilidadAltadeCambiodePrecio
0 X
ProbabilidadMediadeCambiodePrecio
5
ProbabilidadBajadeCambiodePrecio
10
X
Clima
ProbabilidadAltadePararObraporClima 0
ProbabilidadBajadePararObra
porClima 5 X
ProbabilidadMuyBajadepararObraporClima
10 X
Total= 5 20Tabla5.6:PuntuacióndeIncertidumbresRelacionadas
conlosCostesdelasAlternativas
En cuanto al parámetro del clima, se le otorgaron 5 puntos al pavimentoasfáltico,yaquebasadoenelinformedelaCONAGUA,soloexisteunaprobabilidaddel16.6%dequeelclimaafectealaconstruccióndelacarretera.Esteporcentajeseconsideracomobajo.
5.3.4.CantidaddeEmisionesdeCO2
LasemisionesdeCO2,seobtuvieroncondatosdeGüerecayet-al,(2014),dela Universidad Nacional Autónoma de México. Este autor, compara los impactosambientalesdelosdostiposdepavimentoqueseevalúanenestetrabajo,yqueseutilizanenlaconstruccióndecarreterasmexicanas.
Ensuestudio,elautorevalúa1kmdecarretera-tomandoencuentasololacarpeta-,conunanchode21mdecarretera,condossentidosyseiscarriles(trescarriles de cada sentido); no toma en cuenta el acotamiento. Además, cuantificatodas las entradas (materiales, energía y transporte) y salidas (emisiones al agua,sueloyaire).
Retomando a Güereca y et-al, en el pavimento de hormigón, analiza losprocesos de obtención de materias primas para producción del cemento, losprocesos de fabricación de cemento (cantera, trituración, horno, molienda y
92 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
homogenización), el transporte de materiales, la construcción del pavimento(preparacióndelamezclaycolocacióndelacarpeta).
En el pavimento asfáltico, toman en cuenta los procesos de producción demateriasprimasparasuproducción(derefineríadelcementoasfáltico),transportede materiales, construcción del pavimento de asfalto (obtención de mezcla deasfaltoencaliente),sumantenimientoysudisposiciónfinal.
Paraestatesisdemaster,seutilizanlosvaloresobtenidosenGüerecayetal.(2014),tomandocomoreferencia,untramode10metrosdecorona.
En la tabla 5.7 se muestran los valores de las emisiones de dióxido decarbonoparaambasalternativas.
Alternativas EmisionesdeCO2(ton/Km)
PavimentoAsfáltico"A" 5,937
Hormigón"B" 2,655
Tabla5.7:EmisionesdeCO2(ton/Km)Fuente:PropiacondatosdeGüerecayetal.,(2014)
Los resultados de esta tabla, muestran que al comparar el pavimento
asfáltico conel hormigón, el primeroproducemásdeldoblede toneladasdeCO2porkilómetrodeconstrucciónqueelsegundo.Estosdatossedebenconsiderarportomadordedecisionesenelmomentode seleccionarelmaterialque seutiliza enunacarreterasostenible.5.3.5.AguaUtilizada
Elaguautilizadaparalaconstruccióndelhormigón,sedeterminautilizandovaloresdel InstitutoMexicanodelConcretoyCemento.Losvalores seencuentranreferenciadosenlanormamexicanaN-CMT-2-005/04.Paraestefin,seconsideranlasdimensionesdelacarreteramencionadasenelapartado5.3.4deestecapítulo.
Para el agua utilizada en el pavimento de asfalto, se utilizan los valorespropuestos por la Secretaria de Comunicaciones y Transportes y el InstitutoMexicano del Transporte. El agua utilizada, se considera en la subbase, base ycarpetas.
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 93
JavierPérezMorenoAlvarez
En la siguiente tabla, semuestran losvaloresde consumodeaguapara lasalternativas“A”y“B”respectivamente.
AguaUtilizada(l/km)
PavimentoAsfáltico"A" PavimentoHormigón"B"
600,000 968,600
Tabla5.8:AguaUtilizadadelasAlternativasFuente:PropiacondatosdeSCT
Se observa en la tabla, que la alternativa “A” utiliza 368,000 litros de aguamenosquelaalternativa“B”porkilómetrodecarreteraconstruido,porloquedesdeelpuntodevistadeconsumodeagua,elpavimentoasfálticoesmássosteniblequeelhormigón.5.3.6.MateriasPrimasUtilizadas
Los valores para las materias primas utilizadas de la alternativa “B”, seobtuvieronapartirdelosdatosproporcionadosporIMCYCylaSCT,paracarreterascon10metrosdecoronayespesorde0.32metrosdecarpetadehormigón.
Enlatabla5.9,semuestralosvaloresdelasmateriasprimasutilizadasenlaconstruccióndelascarreterasdehormigón.
MateriasPrimasHormigón Kg/m3 ton/km
MateriasPrimasenSubbase 1250 1875
MateriasPrimasenBase 1200 1440
Cemento 300 960
AgregadoGrueso 1443 4618
AgregadoFino 333 1066
TOTAL 2076 9958
Tabla5.9:MateriasPrimasUtilizadasporelHormigónFuente:PropiacondatosdeIMCYCySCT
94 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Y para la alternativa “A”, los datos se obtuvieron con información Garnica,Delgado y Sandoval (2005), para carreteras de 10metros de corona y carpeta de0.10metrosdeespesor.Losvaloressemuestranenlatabla5.10.
MateriasPrimas
PavimentoAsfáltico(ton/km)
Kg/m3 ton/km
MateriaPrimaenSubbase 1250 2500
AgregadoGrueso 1200 1440
CementoAsfáltico 81 81
AgregadoGrueso 936 936
AgregadoFino 639 639
TOTAL 4106 5596
Tabla5.10:MateriasPrimasUtilizadasporelAsfaltoFuente:PropiacondatosdeIMTySCT
5.3.7.CantidaddeEnergíaConsumida
La cantidad de energía consumida para las dos alternativas, se obtuvo apartir de un estudio comparativo entre el pavimento asfáltico y el pavimento dehormigón,Villegas(2009)(comosecitóenHäkinen&Mäkela,1996). Dichoestudiosellevóacaboparatodoelciclodevidadelacarretera,sibienlos valores pudieran cambiar en función de las condiciones de la obra. (Villegas,2009)Enlatabla5.11semuestranlosresultadosdedichacomparativa.
EnergíanoRenovableGJoules/km
PavimentoAsfáltico 23,000GJ/Km
PavimentodeHormigón 11,000GJ/Km
Tabla5.11:EnergíanoRenovableGJoules/kmFuente:Villegas,2009
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 95
JavierPérezMorenoAlvarez
Esta comparativamuestra que la energía no renovable consumida por KmexpresadaenGJ,porelpavimentoasfálticoesmásdeldoblequelaconsumidaporelpavimentodeHormigón.Desdelaperspectivadelconsumodeenergíanorenovable,elhormigónesmássosteniblequeelasfalto.5.3.8.MaterialRecicladoUtilizado
De acuerdo al Instituto Mexicano de Transporte IMT en los “Criterios deSostenibilidadparaCarreterasdeMéxico(2014),elusodematerialrecicladoparalaconstruccióndecarreteras,noseconsideracomopartedelcomponentetécnicoenlafasedeconstrucción.
Sinembargo,losespecialistasdelaSCT,queparticiparonenelestudiopara
identificar dichos criterios, consideran en un 87.45% que el uso de materialesreciclados, tiene que formar parte de los indicadores para sostenibilidad decarreterasmexicanas.
A continuación en la tabla 5.12, se muestran los porcentajes del materialrecicladoutilizadopara la elaboraciónde lospavimentosde las alternativas “A” y“B”, por “Texas Departament of Transportation (TxDOT) y aprobado por laAmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials(AASHTO).
MaterialRecicladoUtilizado(%) %
PavimentoAsfáltico"A" 30
PavimentodeHormigón"B" 20
Tabla5.12:MaterialRecicladoUtilizadoenlasAlternativasFuente:PropiacondatosdeTexasDepartmentofTransportation(TxDOT)
Comoseobservaenlatablaanterior,elporcentajedematerialesquesepuedenutilizarenlaconstruccióndelacarpetaasfálticaes10%mayorqueelporcentajedelacarpetadehormigón.5.3.9.IsladeCalor
Losvaloresparaesteindicador, fueronobtenidostomandocomoreferenciael estudio realizado por CEMEX, (2008). Este estudio, se basó en la técnica de latermografíainfrarroja.Estatécnicapermitemedirtemperaturasexactasadistancia.
96 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
El estudio se realizó en las ciudadesmexicanasdeTijuanayMexicali en el
estado de Baja California, para medir las temperaturas superficiales en asfalto yhormigón.Losresultadosfueronlossiguientes:
En la ciudad de Tijuana, se encontró que la diferencia de temperaturassuperficialesentreelasfaltoyelhormigón,tieneunavariaciónentre3gradosC.y10gradosC.,conunpromediodevariaciónde7gradosC.
En la ciudad de Mexicali, se encontró que la diferencia de temperaturassuperficialesentreelasfaltoyelhormigón,tieneunavariaciónentre3gradosC.y10gradosC.,conunpromediodevariaciónde7gradosC.Enambasciudades,latemperaturamásbajalapresentóelpavimentodehormigón.
La figura5.3muestra lacomparativade lasdosalternativasdepavimentosenlaCiudaddeMéxico.
Figura5.3:Termografíasdepavimentoscontiguosdeasfaltoyhormigón.CiudaddeMéxico
Fuente:CEMEX,2012
Comosepuedeobservarenlafigura,elpavimentodehormigóngeneraunatemperaturapromedio,de9.89grados°Cmenorquelaqueproduceelasfalto.
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 97
JavierPérezMorenoAlvarez
Los resultados del estudio en Ciudad de México, son congruentes con losalcanzadosenTijuanayMexicali.Enlastresciudades,seencontróqueelhormigónesmássosteniblequeelasfalto.5.3.10.UsodeMaterialesLocales
Paralasalternativasdepavimentoasfálticoydepavimentodehormigón,deacuerdo al inventario de bancos de materiales 2016, elaborado por la SCT, losmaterialespétreosqueseutilizanenlaconstruccióndelascarreteras,provienendelbanco“PasodeOvejas”,ubicadoenlalocalidaddelmismonombre,pertenecientealestadodeVeracruz.Deestebanco,sepuedeextraermaterialparaserusadoen lasubbase,base,asícomoparalaelaboracióndelascarpetasasfálticasydehormigón.
México cuenta con una infraestructura de 6 refinerías para el proceso depetróleo,unadelascualesseencuentraenelmunicipiodeMinatitlánenelestadodeVeracruz.
Asimismo, los productos asfálticos se distribuyen a través de empresasparticularesalolargodelestado,porloqueelabastecimientoparalaconstrucciónnorepresentaningúnproblema.
Para el caso del pavimento de hormigón, se utiliza el cemento Portland, el
cual es extraído en la localidaddeCerroColorado, en elmunicipio deApazapan,localizadoa20minutosdelacarreteraXalapa–ciudaddeVeracruz,enelestadodeVeracruz.
En la siguiente tabla, se muestra el origen de los materiales para la
elaboracióndelospavimentos,objetodeestudioenestatesis.
Parámetro GradodeCumplimiento PuntosPuntos
Asfalto"A Hormigón"B"
BancodeMateriales
FueradelEstadodeVeracruz 0
DentrodelEstadodeVeracruz 10 X X
RefineríadelPetróleo,PlantadeCemento
FueradelEstadodeVeracruz 0
DentrodelEstadodeVeracruz 10 X X
Total= 20 20Tabla5.13:UsodeMaterialesLocalesdelasAlternativas
Fuente:PropiacondatosdeSecretariadeComunicacionesyTransporteSCT
98 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Losmateriales pétreos, los productos asfálticos y el cemento Portland, se
encuentran relativamente cerca de la zona de construcción, por lo que sudisponibilidadnorepresentaningúnproblema,poresarazónseleotorgóelmáximopuntajeaambasalternativas.5.3.11.ConfortAcústico
Losvaloresparaelconfortacústicoparaambasalternativasdepavimentos,sebasanenelestudiorealizadoporLópez,Rangel(2010),enlascarreteras“México-Querétaro” construida a base de hormigón y “Querétaro - San Luis Potosí”construidaconasfalto.Enelestudioseutilizóunsonómetrodeprecisión,calibradodeacuerdoalanormamexicanaNMX-AA-059-1978SonómetrosdePrecisión.
En la tabla5.14semuestraelnivelderuidoendecibeliosconponderación“A”queesutilizadoeneldominiodelruidodeltransporte[dB(A)].
NiveldeRuidoen[dB(A)]porTipodePavimento
PavimentoAsfáltico"A" Hormigón"B"
73 79.6
Tabla5.14:NiveldeRuidoen[dB(A)]porTipodePavimentoFuente:PropiacondatosdelInstitutoMexicanodeTransporte.
Elestudiodemuestraque lospavimentosconstruidosconasfalto,producenmenosruidoencomparacióndelospavimentosdehormigón,alregistrarunvalorde6.6decibeliosdediferencia. 5.3.12.ConfortTécnico
Losparámetrosdelconfort técnico,quese tomanenconsideración para lapresente tesis son: a)Ahorro de combustible y b) El estudio de la seguridad defrenado.
La European Concrete Paving Association (como se citó en Cement
Association of Canada, 2007), valora que el ahorro de combustible de lospavimentosdehormigón,producenunahorroentreel0.8%y6.9%,conunamedia
ÁrboldeDecisiónyValordeAlternativas 99
JavierPérezMorenoAlvarez
deahorrode2.35%.Dichoestudiosellevóacaboendiferentestiposdecarreteras,transitadapordiferentesvehículos.
El Instituto Mexicano del Cemento y Concreto (2009) (como se citó en
Portland Cement Association, 1989), realizó un estudio comparativo de ahorroestimadodecombustible,encarreterasdehormigónyasfalto.Losparámetrosdelestudiofueronlossiguientes:
• 15kilómetrosdecarretera,• Tránsitodiariode25,00vehículos
Losresultadossemuestranacontinuación:
TipodeVehículo Porcentajedeltráfico
KilómetrosRecorridosporaño
AhorroEstimadoenCombustible,litros/añoenhormigón
Automóviles 70 102,200 0
CamionetaPickup 12 17,520 227,970
Camiones2ejes 3 4,384 155,575
Camiones3ejes 1 1,458 120,562
Combinacióncamión/trailer 14 20,432 1,933,531
Total 100 2,437,638
Tabla5.15:AhorrodeCombustibleenPavimentosdeHormigóncomparadoconelConsumoenPavimentosdeAsfaltos
Fuente:IMCYC(comosecitóenPCA,1989)
Estatablamuestraqueeltamañoyelpesodelvehículo,tienenunarelacióndirectaconelahorrodelconsumodecombustibleenelpavimentodehormigón.
Con relación a la seguridad del frenado, Carrascón (como se cita enDepartment of General Engineering, University of Illinois, 1989), dice que paraambasalternativasenpavimentossecosymojados,elhormigónfacilitaelfrenado,con6y10segundosdediferenciarespectivamente.
100 Capítulo5
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
En la tabla 5.16, se muestran los parámetros y grados de cumplimientoutilizadosparaobtenerlapuntuaciónenelconforttécnico,asícomolapuntuaciónfinalalcanzadaporcadaunadelasalternativas.
Paraconstruirestatabla,paraambasalternativasdepavimento,seasignan
10 puntos en ahorro de combustible en automóviles. Esto se debe a que elporcentaje de tráfico de automóviles es elmás grande, representando el 70%deltráficoestudiado porPCA.Ningunaalternativa,representapérdidaconrespectoalaotra.
Parámetro GradodeCumplimiento PuntosPuntos
Asfalto"A" Concreto"B"
AhorrodeCombustible
AhorrodeCombustibleEnVehículosPesados 5
X
AhorrodeCombustibleenAutomóviles 5 X X
SeguridadenelFrenado
MayorTiempodeFrenadoenPavimentoSeco 0 X
MenorTiempodeFrenadoenPavimentoSeco 10 X
MayorTiempodeFrenadoenPavimentoMojado 0 X
MenorTiempodeFrenadoenPavimentoMojado 10 X
Total= 5 30Tabla5.16:PuntuacióndeConfortTécnicodelasAlternativas
Comosepuedeobservarenestatabla,elhormigóntienemejoresparámetros
encuantoalahorrodecombustibleyseguridadenelfrenado.
EvaluaciónMIVES 101
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO6.EVALUACIÓNMIVES6.1.Introducción
Este capítulo tiene como objetivos principales, la ponderación del árbol derequerimientos, definir las formasde las funcionesde valor, la construcciónde latabladeparámetrosdeacuerdoacadafuncióndevalor,queayudaránaevaluarlasostenibilidaddelasalternativasdedosmaterialesutilizadosenlaconstruccióndecarreterasenelestadodeVeracruz,México.
6.2.EvaluacióndeAlternativas Laevaluacióneselpuntodepartida,paraapoyarlatomadedecisionesenlaconstruccióndeunacarreterasostenible.
De esta manera, se evaluarán la alternativa “A”, que es una carreteraconstruidaconpavimentoasfálticoy laalternativa“B”,encuyaconstrucciónsehaempleadocomomaterial,pavimentodehormigón.
Para realizar esta evaluación, se parte de la ponderación de losrequerimientos, criterios e indicadores del árbol de decisión previamenteestablecidos; para posteriormente, continuar con el análisis de valorcorrespondienteacadaramadelmencionadoárbol.6.3.PonderacióndelÁrboldeRequerimientosodeDecisión
Laponderaciónconsisteendarunvalorespecíficoexpresadoenporcentaje,a una rama completa de cadanivel jerárquicodel árbol. Se debedestacar que losindicadoresqueconformanacadanivel,puedenestar integradosconunidadesdemedicióndiferentes,haciendoquesefacilitelacomparativa.
Laponderacióndelárboldedecisiónoderequerimientos,paraelestudiode
las carreteras veracruzanas, objetos de este trabajo, se llevó a cabo aplicando elmétododirecto.Estadecisiónobedeceaque se tratadeunamatriz relativamentepequeñayaquedichaponderación,serealizóconayudadeunexpertoenelámbitodeconstrucción.
102 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
A continuación, se muestra el árbol de requerimientos con su respectivosvalores:
Requerimientos Criterios Indicadores
Económico-33% Costes-100%
CosteInicial($/km)-50%
CostesdeMantenimiento($/km)-25%
IncertidumbreRelacionadasconlosCostes-25%
MedioAmbiente-33%
Emisiones-60% CantidaddeCO2(ton/km)-100%
Consumos-30%
AguaUtilizada(l/km)-15%
MateriasPrimasUtilizadas(ton/km)-40%
CantidaddeEnergíaConsumida(J/km)-30%
MaterialRecicladoUtilizado(%/km)-15%
EfectoIslaCalor-10% IncrementoTemperaturaLocal-100%
Social-33%
ImpactoenlaSociedad-30% UsodeMaterialesLocales-100%
SatisfaccióndelUsuario-70%
ConfortAcústico-60%
ConfortTécnico-40%
Tabla6.1:ÁrboldeRequerimientosPonderado
6.4.DefinicióndeIndicadoresysuFuncióndeValor 6.4.1.CosteInicial
Elcoste inicial formapartedel “RequerimientoEconómico”,elcualsemideenmillonesdepesosmexicanosporkilómetrodecarreteraconstruido($/km).Paraestavaloración,seconsideraelcostedesuministrodemateriales,maquinaria,manodeobra,equipoyherramientas.
EvaluaciónMIVES 103
JavierPérezMorenoAlvarez
La funciónqueseproponeparaevaluareste indicador,es lade “DecrecienteConvexa”, lo que significa que a menor coste en la construcción, el valor desatisfaccióneneleje“y”esmayor.Enconsecuencia,alincrementarseelcosteinicialdeconstrucción,elvalordesatisfaccióndisminuye,conloquesepretendemotivarqueelresultadofinal,tratedeestarsiemprelomáscercanoaXmin.
Lafigura6.1,muestralafuncióndevalordelcosteinicial,expresadaeneuros
porkilómetro.
Figura6.1:FuncióndeValordelCostoInicial(€/km)
Los valores mostrados en el capítulo 5 de esta tesis para el coste inicial,
demuestranqueeldelhormigónesde340,000eurosporkilómetro,mientrasqueelcostedelasfaltoesde140,000eurosporkilómetro.
Con base a estos valores, se decide asignar 130,000 euros como valormínimo,conelvalordesatisfacciónmásgrande. Asímismo,seproponen490,000euroscomovalormáximo,teniendounvalordesatisfacciónde0.
Comoseobservaenlagráficaanterior,elpuntodeinflexiónsepresentaen
370,000euros,cantidad queescercana alvalordelhormigón.Esteresultado seinterpreta que cuando se llega a ese valor, la tendencia de la curva empieza acambiar, haciendo que sus valores se estabilicen cerca del valor de satisfacciónmínimo.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
130000170000210000250000290000330000370000410000450000490000
ValordeSatisfacción
€/Km
Puntodein�lexión PuntodeInflexión
104 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Porlotanto,valoresdeesteindicadorqueseencuentrendespuésdelpunto
de inflexión, tienen un índicedevalordesatisfacción nodeseablepara lograr lasostenibilidad.
Paraesteindicador,deacuerdoalafuncióndevalordelafigura6.1,elcoste
delasfaltotieneuníndicedesatisfacciónmayorqueeldelhormigón,porloqueesrecomendablesuusoenlaconstruccióndeunacarreterasostenible
6.4.2.CostedeMantenimiento Al igual que el indicador de “Coste Inicial”, el coste de mantenimiento semideconbasealprecioporkilómetroconstruidodecarretera(euros/km).Elcosteincluye: los materiales necesarios para el mantenimiento, así como el de lamaquinaria,equipoymanodeobra. Lafuncióndevalorpropuestaparaesteindicadores“DecrecienteConvexa”,lacualsemuestraenlafigura6.2.
Deacuerdoalatendenciadeestafunción,cuandoelcostedemantenimientoseincrementa,elvalordesatisfacciónesmenor.
De esta forma, el valor de satisfacción del coste mantenimiento seincrementa,cuandoelcosteseacercaalvalormínimodelindicador.
Figura6.2:FuncióndeValorCostodeMantenimiento(€/km)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
87000 91000 95000 99000 103000 107000 111000 115000 119000 123000
Valord
eSa*sfacción
€/Km
PuntodeInflexión
EvaluaciónMIVES 105
JavierPérezMorenoAlvarez
Para evaluar el coste de mantenimiento, se propone como valor mínimo87,000eurosporkilómetroconstruidoy,comovalormáximo123,000euros.
Puede observarse en la función de valor de la figura 6.2, que el punto de
inflexiónsepresentaen111,000euros,loquesignificaquealrebasarestepunto,loscostesdemantenimiento,tiendenaalcanzarelvalormásbajodesatisfacción.
Deacuerdoalatabla5.4delcapítuloanterior,elhormigóntieneuncostedemantenimientode93,000eurosyelasfaltode110,000euros,porloqueelprimerode estos materiales, tiene un valor de satisfacción mayor y por consiguiente, serecomiendasuusoparaelmantenimientodecarreterasostenible.
El costedemantenimientode las carreteras enMéxico, esde5 años, tantoparalaalternativadehormigóncomoparalaalternativaasfáltica.(IMCYC,2009)6.4.3.IncertidumbreRelacionadaalosCostes Este indicador se evalúa mediante una “Forma de Puntuación”, querepresenta la probabilidad de desviación de los costes por factores externos a laconstrucción de la carretera. Para este fin, se toma en cuenta la posibilidad decambiodepreciosdelasfaltoydelhormigón,ademásdelascondicionesclimáticasdelestadodeVeracruz,lascualespuedenmodificareltiempodeconstrucción. El tipode funcióndevalorpara la “DesviacióndeCostes”, tieneuna forma“Lineal Creciente”. La forma de puntuación representa un aumento proporcionalentreelvalordesatisfacciónyelpuntajedelindicador.
Elanálisisdeesteindicador,estábasadoenunapuntuacióndeacuerdoalosatributosqueposeen losmateriales, loscualessedescribenen la tabla5.6deestatesis.
Losvaloresasignadosalosmateriales vandel0al20.Elhormigóntieneelmáximovalordesatisfacción,debidoaqueseevaluócon20puntos,mientrasqueelasfalto, obtiene un valor de satisfacción de 0.25 al obtener como 5 puntos en laevaluación.
En la figura 6.3, se muestra la función de valor de las incertidumbresrelacionadasconloscostes.
106 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Figura6.3:FuncióndeValorPuntuacióndeIncertidumbresRelacionadasalosCostes
La figura 6.3, demuestra que el hormigón tiene un índice de valor desatisfacciónmayor, esto sedebeprincipalmente a la volatilidadde lospreciosdelasfalto,porloqueesrecomendablesuusoencarreterassostenibles.6.4.4.CantidaddeCO2Producido La cantidaddedióxidode carbonoproducidodurante el ciclodevidade lacarretera, se mide en toneladas por kilómetro construido; es preciso considerartodaslasfasesdelaconstrucciónydemantenimiento.
Lafuncióndevalorpropuestaparavaloraresteindicador,esladenominada“Sdecreciente”.De acuerdoa esta función, los valores cercanos aXmintendránunvalordesatisfacciónelevado,sinembargo,éstosempezaránadisminuir,alpasarelpunto de inflexión, debido a una mayor producción de emisiones de dióxido decarbono(CO2)durantelaconstrucción.Enlafigura6.4,semuestralafuncióndevalorcorrespondiente.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 5 10 15 20
Valord
eSa*sfacción
Puntuación
EvaluaciónMIVES 107
JavierPérezMorenoAlvarez
Figura6.4:FuncióndeValorEmisionesdeCO2(ton/Km)
Lafigura6.4,estácompuestaporlagráficadeemisionesdeCO2,expresadas
enton/Kmysurelaciónconelvalordesatisfacción.Enellasepuedeobservarqueelvalormáximodesatisfacciónporlaemisióndeestegas,seencuentraapartirdelas1,000 toneladas por kilómetro construido y que a partir de las 7,000 toneladasproducidasdedióxidodecarbono,elvalordesatisfacciónestámuycercadel0.
Elpuntodeinflexióndelagráfica,sepresentacuandosealcanzaunvalorde
2,000 toneladas de CO2 /Km; a partir de este punto, las emisiones de este gasempiezanadecrecerrápidamenteyporconsiguientevalordesatisfacción.
Deacuerdoalcomportamientodelafuncióndelagráficaanterior,todoslos
valoresdeCO2quesepresentenantesdelpuntode inflexión, seencuentraneneláreadeseadaparaalcanzarunasostenibilidadelevada,porelcontrario,losvaloresque se presenten hacia la derecha 6500 litros, se encuentran en un área desostenibilidadbaja.
Losvalorespara lasdos alternativasdemateriales son:2,700 toneladasde
CO2 para el hormigón y 6000 toneladas de CO2 para el asfalto. A partir de estainformación,sepuedeconcluirqueelhormigóneslamejoralternativaconrespectoaesteindicador.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
100015002000250030003500400045005000550060006500700075007500
Valord
eSa*sfacción
ton/Km
PuntodeInflexión
108 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Es importante poner énfasis en este indicador, debido a que cuenta con laatencióndelosprincipalesorganismosinternacionalesquebuscansolucionesparapoder reducir las emisiones de CO2 a nivel mundial. El protocolo de Kyoto y el“TratadodeParis”,sondosejemplosdelosesfuerzosinternacionalesqueserealizanparadisminuirlosefectosdelosgasesdetipoinvernaderoenelmedioambiente.6.4.5.AguaUtilizada
Elobjetivodeeste indicador,esmedir lacantidaddeaguaen litros,queesutilizadaporkilómetroconstruido(l/km),entodaslasactividadesrelacionadasconlaconstruccióndelacarretera.
Paravaloraresteindicador,seproponeutilizarunafunción“SDecreciente”,
loquesignificaquevalorescercanosaXmin,tendránunvalordesatisfacciónelevadoCuando se rompa la barrera del punto de inflexión, disminuirá el valor desatisfacción.
Para la funcióndevalordelaguautilizada,seproponenvaloresmínimosymáximos de 450,000 y 1,150,000 litros por kilómetro construido de carretera. Elasfaltoutiliza600,000litros,mientrasqueelhormigón968,600litros.
En la figura 6.5, se muestra el comportamiento del agua utilizada y su
relaciónconelvalordesatisfacciónconloslitros/Kmutilizados.
Elpuntode inflexióndeesta funciónse identificaen550,000 litros, locualsignifica,quetodoslosvaloresantesdeestepunto,tendránvaloresmuycercanosalvalor de satisfacción máximo, por lo que se consideran valores con un índice desostenibilidadalto.Porelcontrario,losvaloresdespuésde1,000,000litrosestánenunazonadesostenibilidadbaja,dondeelvalordesatisfacciónesmuycercanoa0.
6.4.6.MateriasPrimasUtilizadas
El propósito de este indicador es cuantificar el material no recicladoutilizado en la construcción, expresado en toneladas por kilómetro construido decarretera(ton/km).LafuncióndevalorsepresentaenlaFigura6.6.
EvaluaciónMIVES 109
JavierPérezMorenoAlvarez
Figura6.5:FuncióndeValorAguaUtilizada(l/Km)
Lafuncióndevalorpropuestaparaelindicador“MateriasPrimasUtilizadas”,
esdelaforma“Sdecreciente”,porloqueseesperaquesiduranteelprocesodelaconstrucción de la carretera, se utiliza un mayor tonelaje de materias primas norecicladasdespuésdelpuntodeinflexión,elvalordesatisfaccióndisminuye.
Figura6.6:FuncióndeValorMateriasPrimasUtilizadas(ton/Km)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
450000
500000
550000
600000
650000
700000
750000
800000
850000
900000
950000
1000000
1050000
1100000
1150000
Valord
eSa*sfacción
l/Km
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
45005000550060006500700075008000850090009500
10000
10500
11000
11500
Valord
eSa*sfacción
ton/Km
PuntodeInflexión
PuntodeInflexión
110 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Lafigura6.6,muestraquelosvaloresmínimosymáximosdelafunciónson4,500y11,500toneladasdemateriaprimareciclada/Kmrespectivamente.Elpuntodeinflexiónsepresentaen5500ton/km. El valor de satisfacciónpara el asfalto es de 5,600 toneladas,mientras queparaelhormigónesde9,900toneladas.
Estosdatossignificanquelaalternativadeasfaltoestámuycercadelpuntode inflexión, lo que significaría que estámuy cerca de una zona de sostenibilidadelevada,porelotro lado, laalternativadehormigón,seencuentramuycercade lazonaquerepresentaunasostenibilidadbaja.6.4.7.CantidaddeEnergíaConsumida
Laintencióndeesteindicadormedioambiental,escuantificarlacantidaddeenergía consumida, expresada en Joule por kilómetro construido de carretera(J/km).
Paraevaluareste indicador,seutilizauna función“Sdecreciente”,debidoaqueseesperaunrápidodeclivedelvalordesatisfacción,amedidaquesepresenteuna mayor cantidad de energía consumida; al acercarse la cantidad de energíaconsumidaaXmax,elvalordesatisfacciónalcanzael0.(Verfigura6.7)
Figura6.7:FuncióndeValorEnergíaConsumida(GJ/Km)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
5000 7000 9000 11000130001500017000190002100023000250002700029000
Valord
eSa*sfacción
GJ/Km
PuntodeInflexión
EvaluaciónMIVES 111
JavierPérezMorenoAlvarez
En la figura 6.7, se muestra que 5,000 GJ/Km de energía consumida,
representaelvalormínimodesatisfacción.Enelotroextremo,29,000GJ/Km,eselvalormáximodelindicador.
Losvaloresde lasalternativas son11,000GJparaelhormigóny23,000GJ
paraelasfalto,yelpuntodeinflexióndelafuncióndevalorseencuentraen9,000GJporkilómetrodecarreteraconstruido.
Tanto los valores del hormigón como los del asfalto, se encuentran a la
derechadelpuntodeinflexión,esdecir,enunazonaendondelasatisfaccióndelosmateriales está disminuyendo. Sin embargo, en la función de la gráfica se apreciaqueelprimerodeestosmateriales,estámáscercadelainflexióndelacurva,porloquepuedeconsiderarseconunvalordesatisfacciónmayorqueeldelasfalto,queseencuentrancercadeunazonadondelosvaloresdesatisfacciónsoncercanosa0.
Deacuerdoaestosresultados,elhormigónesmássosteniblequeelasfalto,
encuantoalaenergíaconsumidadurantelaconstruccióndelacarretera6.4.8.MaterialRecicladoUtilizado Conesteindicador, sepretendevalorarduranteelprocesodeconstrucciónde la carretera, el porcentaje utilizado de material reciclado, por kilómetro decarreteraconstruido.
Seproponecomofuncióndevalor, la“CóncavaCreciente”,debidoaqueseespera que, si se utiliza una mayor cantidad de material reciclado en laconstruccióndelacarretera,elvalordesatisfacciónseincremente.
En la Figura 6.8, se muestra la función de valor correspondiente a esteindicador.
Para evaluar el material reciclado, se toman como referencia lasrecomendacionesdeTexasDepartmentofTransportationTxDOT.
Este departamento considera pertinente utilizar comomáximo, un 30%de
material reciclado en las carreteras de asfalto y un 20% en las carreteras dehormigón.Conestosporcentajesnosecomprometeladurabilidadyresistenciadelasvíasdecomunicación.
112 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Elvalorde30%seconsideracomoelvalordemáximasatisfacción.
Figura6.8:FuncióndeValorPorcentajedeMaterialReciclado
Elvalordesatisfacciónmínimo(%)queseproponeparaestematerial, esde0,debidoaqueenMéxico,aúnnoespermitidoutilizarmaterialrecicladoenlaconstruccióndecarreteras.
Comosemencionóenelcapítuloanterior,esteindicadorformapartedelosnuevosindicadoresquepiensaimplementarlaSCTdeMéxicoenelfuturo. Lagráficaanteriormuestra, quelasostenibilidaddelasdosalternativasdemateriales, crece constante hasta llegar al 21% de material reciclado, en dondeempiezaelpuntodeinflexión;despuésdeestepunto,elvalordesatisfaccióncrecehastaun30%. De acuerdo a las recomendaciones deTexasDepartment of TransportationTxDOT,elvalordesatisfaccióndelasfalto,esmayorqueladelhormigón,envirtuddequeelvalordeestesegundomaterial,seencuentraantesdelpuntodeinflexión,(20%).
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Valord
eSa*sfacción
%
PuntodeInflexión
EvaluaciónMIVES 113
JavierPérezMorenoAlvarez
6.4.9.IsladeCalor
Para evaluar este indicador, se mide la temperatura que pueden llegar aalcanzarlospavimentosasfálticosylospavimentosdehormigónendíascalurosos.
La forma de la función de valor que se propone es “Convexa Decreciente”,debido a que cuando se presenta una mayor temperatura en la Isla de Calor, esmenorelvalordesatisfacción.
En la figura 6.9, se muestra la función de valor de la Isla de Calor y elcomportamientodelasdosalternativasdemateriales.
Figura6.9:FuncióndeValorEfectoIslaCalor(°C)
ParaelefectodelaIsladeCalor,seproponecomovalormínimo,21gradosCelsius,-estatemperaturaseencuentraenelrangodelatemperaturaambiente-,ycomovalormáximo,66gradosCelsius. Elpuntodeinflexióndelagráficasepresentaa51°C;temperaturaapartirdelacual,losvaloresdesatisfaccióndelasdosalternativas,sonbajosparaobtenercalificacionesfavorablescomomaterialessostenibles.
Losvaloresdecuantificacióndelasfaltoydelhormigónson45y36gradosCelsiusrespectivamente,locualdaunvalordesatisfacciónmayoralaalternativade
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
21 26 31 36 41 46 51 56 61 66
Valord
eSa*sfacción
°C
PuntodeInflexión
114 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
hormigón, razón por la cual, este material es más sostenible que el asfalto, conrespectoalindicadorIsladeCalor.
6.4.10.UsodeMaterialesLocales Elobjetivodeesteindicadorderequerimientosocial,espodercuantificarelusodematerialeslocalesparacadaunadelasalternativasdepavimento. Lafuncióndevalorpropuestaesdeltipo“LinealCreciente”,debidoaquealserunindicadorquesemideconunsistemadepuntación,elaumentodelvalordesatisfacción, crecerá de manera proporcional al crecimiento del puntaje delindicador.(Verfigura6.10)
Figura6.10:FuncióndeValorPuntuacióndelUsodeMaterialesLocales
Para este indicador se propone un sistema de puntaje, tomando comoreferencialainformacióndelatabla5.13delcapítuloanteriordeestatesis.Enestatabla,semuestralalocalizacióndelbancodematerialesqueserequiereparacadaalternativa, el lugar en donde se realiza la refinacióndel petróleo -insumoque serequiereparaelaborar el asfalto.Tambiénenesta tabla, se identifica la ciudadendondeseubicalaplantadecemento;insumoqueesnecesarioparalaalternativadehormigón.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 10 20
Valord
eSa*sfacción
Puntuación
EvaluaciónMIVES 115
JavierPérezMorenoAlvarez
Elresultadodelaevaluacióndeestavariable,fuequelasdosalternativasdemateriales, obtuvieron el máximo puntaje y por consiguiente, el mismo valor desatisfacción.
Este resultado se presenta debido a que, todos los materiales que se
requieren para fabricar el hormigón y el asfalto, se localizan en el estado deVeracruz,queeselestadoendondeseencuentranlasdoscarreterasevaluadasenestatesis.6.4.11.ConfortAcústico
Paraevaluareste indicador,que formapartedelcriteriodesatisfaccióndelusuario,setomaencuenta,elniveldedecibeliosatravésdelosañosdelusodelacarretera.
Lafuncióndevalorqueseproponeparaesteindicador, esla “Decreciente
Convexa”,debidoaqueaunmenorvalorenlosdecibelios,elvalordesatisfaccióneneleje“y”esmayor;enconsecuencia,alincrementarselosdecibelios,disminuyeelvalordesatisfacción,(VerFigura6.11).
Figura6.11:FuncióndeValorConfortAcústico[dB(A)]
Paraconstruirlafuncióndevalordelafiguraanterior,seasignacomovalormínimo71decibeliosy,comovalormáximo89decibelios.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
71 73 75 77 79 81 83 85 87 89
Valord
eSa*sfacción
[dB(A)]
PuntodeInflexión
116 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
EstosvaloresseproponendeacuerdoaMiraya(S/A)(comosecitóenNoisePollutionClearinghouse), autor que explica que el ruidopor el tránsito vehicularporautopistavadelos70a80decibelios.
Elpuntodeinflexiónquepresentalagráficadelafiguraanterior, esde81decibelios; dato que significa que a partir de este punto, el ruido se acerca almínimodevalordesatisfacción.
Losdatosoficialesparaeltránsitovehicularporautopista,sonqueelruido
paraelasfaltoesde73decibelios,mientrasqueparahormigónsonde79decibelios.Estos datos significan que en la evaluación del indicador “Confort Acústico”, elasfaltotieneunvalordesatisfacciónmayorqueelhormigón.6.4.12.ConfortTécnico El confort técnico se evalúa con un sistema de puntuación, en el que seestudiandosparámetrosparalostiposdepavimento:1.ElAhorrodeCombustibley2.LaSeguridadenelFrenado,(Vertabla5.16). Laevaluaciónserealizaatravésdeunafuncióndevalor“LinealCreciente”,por considerar que el aumento en el valor de satisfacción, es proporcional con elaumentodepuntacióndelindicador.Lafuncióndevalordeesteindicador,semuestraenlafigura6.12.
Deacuerdoa losdatosrecabadosenesta investigación,elhormigóntiene
unvalordesatisfacciónde1,alcumplircontodoslosparámetrosdeconforttécnico,mientrasqueelasfalto,tieneunvalordesatisfaccióncercanaa0.2.
Estos resultados demuestran que de las dos alternativa de materialesevaluados,seprefierealhormigóncomomaterialsostenible.
EvaluaciónMIVES 117
JavierPérezMorenoAlvarez
Figura6.12:FuncióndeValorPuntuacióndelConfortTécnico
6.5.ParámetrosdelosIndicadoresenlasFuncionesdeValor
En la tabla 6.2, se muestran los parámetros físicos de cada uno de losindicadores evaluados en este capítulo, que son la base para construir lasfuncionesdevalorrespectivas.
Endonde:
• Xmax=Abscisadelindicadorquegeneraunvaloriguala1.• Xmin=Eselvalorenabscisas, cuyavaloraciónes igualacero(enelcasode
funcionesdevalorcrecientes).• Ci=Seaproximaalaabscisadelpuntodeinflexión.• Ki=Seaproximaalaordenadadelpuntodeinflexión.• Pi=Esunfactorquedefinesilacurvaescóncava,convexa,linealoconforma
de“S”.Estosparámetrosseexplicanenelcapítulo3deestatesis.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 5 10 15 20 25 30
Valord
eSa*sfacción
Puntuación
118 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Indicador Xmax Xmin C k p
CosteInicial(€/Km) 490,000 130,000 370,000 0.1 3
CostedeMantenimiento(€/Km) 123,000 87,000 111,000 0.15 2.5
IncertidumbreRelacionadaconlosCostes(Puntuación) 30 0 0 0 1
EmisionesdeCO2(ton/km) 7,500 1,000 2,000 0.95 3.5
AguaUtilizada(l/km) 1,150,000 450,000 550,000 0.95 3
MateriasPrimasUtilizadas(ton/km) 11,000 4,000 5,500 0.95 3.5
EnergíaConsumida(GJ/km) 29,000 5,000 9,000 0.95 3
MaterialRecicladoUtilizado(%) 30 0 21 0.8 0.75
IsladeCalor(°C) 66 21 51 0.15 2.5
UsodeMaterialesLocales(Puntuación) 20 0 0 0 1
ConfortAcústico[dB(A)] 89 71 83 0.1 2.5
ConfortTécnico(Puntuación) 30 0 0 0 1
Tabla6.2:ParámetrosfísicosdeIndicadores
6.6.CálculodelÍndicedeValordelasAlternativas De acuerdo a la figura 3.8 de esta tesis, la última etapade lametodologíaMIVES,consisteencalcularcadaniveljerárquicodelárbolderequerimientos,hastallegaralíndicedevalorfinaldelaalternativa.
Las tablas 6.6 y 6.7, muestran los resultados alcanzados en estainvestigación, para el pavimento asfáltico y para el pavimento de hormigónrespectivamente.
Enlatabla6.6,semuestraquedelosrequerimientosevaluados,el“Social”,es el que alcanzó el índice de valor (Iv) mayor, que es de 0.20; seguido delrequerimiento “Económico” con 0.19; finalmente, el requerimiento“Medioambiental”quealcanzóuníndicede0.10.
EvaluaciónMIVES 119
JavierPérezMorenoAlvarez
En la tabla 6.7 titulada Cálculo del Índice de Valor de Pavimento para el
pavimentodeHormigón,alternativa “B”,seapreciaqueelrequerimientoquemásinfluenciatieneenelíndicedevalor(Iv),esel“Social”con0.27;ensegundolugarelrequerimiento de “Medioambiental” con 0.22”; finalmente el requerimientoeconómicocon0.19. Alrealizar lacomparaciónentre los índicesdevalorde lasdosalternativasde pavimento (tabla 6.6 y 6.7), se encuentra que el hormigón posee un índice devalormásalto.
Otrainformaciónquesepuedeobtenerapartirdelastablasmencionadas,lacual es relevante para alcanzar los objetivos de esta tesis, se comentan acontinuación. Ambas alternativas presentan el mismo índice en el requerimiento“Económico”;porconsecuencia,losrequerimientosde“MedioAmbiente”y“Social”,marcanladiferenciaenlaevaluación.
Lafigura6.3,muestralacomparativaentrelosindicadoresdelrequerimientomencionado.
Figura6.3:ComparativaentrelosIndicadoresdelRequerimientoEconómico
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
CosteInicial CostedeMantenimiento
Incer9dumbresCostes
ÍndicedeVa
lor
IndicadoresdelRequerimientoEconómico
PavimentodeAsfalto
PavimentodeHormigón
120 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Enelrequerimiento“Económico”,laprincipalrazónporelcuallosíndicesdevalor son iguales, se debe al menor coste inicial que tiene el asfalto sobre elhormigón, además de ser el indicador que mayor porcentaje posee en elrequerimiento.
El requerimiento que más influencia tuvo en la evaluación a favor del
pavimentodehormigón,eselde“MedioAmbiente”.
Lacomparativaentrelosindicadoresdeesterequerimiento,semuestranenlafigura6.4.
Figura6.4:ComparativaentrelosIndicadoresdelRequerimientodeMedioAmbiente
La diferencia que existe entre las dos alternativas de pavimento en esterequerimiento, se debe a los indicadores de Emisiones de CO2 y la EnergíaConsumida.
Las emisiones de gas al ser el único indicador del criterio de “Emisiones”,tienen un porcentaje del 100%, en un criterio que ocupa el 60% de todo elrequerimiento; la diferencia de emisiones en toneladas por kilómetro construido,entreelhormigónyelasfaltoesmásdeldoble.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
EmisionesdeCO2
Agua
MateriaPrimas
EnergíaConsumida
MaterialReciclado
EfectoIslaCalor
ÍndicedeVa
lor
IndicadoresdelRequerimientodeMedioAmbiente
PavimentodeAsfalto
PavimentodeHormigón
EvaluaciónMIVES 121
JavierPérezMorenoAlvarez
Estadiferenciasedebeprincipalmentealafabricacióndelcementoasfáltico,endondeseinvolucranlosprocesosdeextracciónyrefinacióndelpetróleo.
Se toma la decisión de dar estos valores expresados en porcentaje, por la
concienciaglobalqueexisteporelimpactoquetienenlasemisionesdedióxidodecarbono,ademásdelaatencióndelosprincipalesorganismosinternacionalescomolaONU,quebuscansolucionesparapoderreducirestasemisionesdegasesdeefectoinvernadero.
Laenergíaconsumidapertenecealcriteriodeconsumos,queeselsegundo
criteriomásgrande,dentrodelrequerimientocon30%.AligualqueenlasemisionesdeCO2,elconsumodeenergíaesmásdeldoble,
porloquelaalternativadehormigón,obtieneunaampliaventajasobreelasfalto.Esteindicadortieneunagranimportancia,debidoaquelamayorpartedela
energía utilizada en el mundo, proviene de combustibles fósiles, ya sea de gasnatural,petróleoocarbón.Estasenergíasproducengasesdeefectoinvernadero.
Otro de los indicadores en donde la alternativa de hormigón es la más
sostenible,esenel“EfectoIslaCalor”.Esteefectoseproduceporelaumentodelatemperaturaenzonasurbanas,loqueocasionaquesedebeutilizarunconsumodeenergíamáselevado,parapoderclimatizarlasciudades. La alternativa de asfalto, demuestra tener capacidad para utilizar unporcentajemásaltodematerialreciclado,permitiendoestaacción,ahorrarrecursoseconómicos,porutilizarlosresiduosdelaconstrucción,asícomotambiénrecursosnaturales como las piedras. Otra ventaja es el consumo de agua por kilómetroconstruido.
Sin embargo, ambos indicadores cuentan con solo un 15% de peso en elcriterio de consumo, haciendo que su valor no tenga un peso trascendental en elresultadofinaldelrequerimiento. Con relación al requerimiento “Social”, ambas alternativas de materialestienenelmáximovalordesatisfacciónenelusodematerialeslocales.Estosedebea que el estado de Veracruz, tiene la suerte de poder contar con una de las seisrefinerías de petróleo que existen en México, además de contar con una plantacementeraybancosdematerialesparalosdostiposdepavimentos.
122 Capítulo6
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
El pavimento asfáltico tiene ventaja en el confort acústico, pero el nivel deruidodelpavimentodehormigónsepuedereducir,eligiendounacabadoapropiadoenlasuperficie,comoelacabadoescobilladooelagregadoexpuesto. Alevaluarel“ConfortTécnico,seencuentraquelaalternativadepavimentoqueresultaconunamejorevaluaciónesladehormigón,debidoaquelosestudiosdemuestran, que tiene mayor seguridad en el frenado en seco y mojado, lo cualrepresentamayorsatisfacción.Estasatisfacciónsedebeaquesepuedenpresentarmenosaccidentes,durantelostraslados.
En la evaluación de este indicador, también se considera el ahorro de
combustible,apesardequeenlosautomóviles,noexisteunadiferenciadeahorroentrelasdosalternativas.
Enelcasodelosvehículospesados,sisepresentaunahorrodeenergíaentre
los dos tipos de pavimentos. Esto se debe a que en un pavimento de asfalto, lasllantasdeloscochessehundenmásqueenunpavimentodehormigón.
Este fenómeno físico es el responsable de un ahorro de gasolina, lo
suficientementegrande,paraahorrartoneladasdedióxidodecarbonoalaño.Enlafigura6.5,semuestralacomparativadelrequerimiento“Social”.
Figura6.5:ComparativaentrelosIndicadoresdelRequerimientoSocial
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
MaterialesLocales
ConfortAcús9coConfortTécnico
ÍndicedeVa
lor
IndicadoresdelRequerimientoSocial
PavimentodeAsfalto
PavimentodeHormigón
EvaluaciónMIVES 123
JavierPérezMorenoAlvarez
Esimportanterecordar,queelciclodevidaparalascarreterasmexicanasde
hormigón es de 25 años y para carreteras de asfalto, de 12.5 años. Estos datosdebenentenderseenelsentido,dequeenunperiodode25años,habráindicadorescomo el coste inicial, las emisiones de CO2, materias primas, consumo de agua yenergía, que con seguridad, presentarán un incremento, lo que permitirá quealcancenalosvaloresdelascarreterasdehormigón.
El resultado esperado es que el índice de valor del asfalto se reduzca,
haciendoquelaalternativadepavimentodehormigón,seanaúnmásgrandequelaalternativaasfáltica.
EvaluaciónMIVES JavierPérezMorenoAlvarez 125
RequerimientoAlternativa"A"
Indicadores X Valor PesoIndicador
ÍndicedeValor(Iv)Indicador
Suma PesoCriterio Criterios Iv
Criterio Suma PesoReq.
IvReq Iv
Económico
CostoInicial(€/Km) 140,000 0.95 0.5 0.48
0.59 1 Costes 0.59 0.59 0.33 0.19
0.50
CostodeMantenimiento
(€/Km)110,000 0.2 0.25 0.05
IncertidumbresconlosCostes(Puntuación)
5 0.25 0.25 0.06
MedioAmbiental
EmisionesdeCO2(ton/Km) 6000 0.17 1 0.17 0.17 0.6 Emisiones 0.10
0.32 0.33 0.10
AguaUtilizada(l/Km) 600,000 0.9 0.15 0.14
0.67 0.3 Consumos 0.20
MateriasPrimasUtilizadas(ton/Km)
5600 0.85 0.4 0.34
EnergíaConsumida(GJ/Km)
23,000 0.15 0.3 0.05
MaterialReciclado
Utilizado(%)30 1 0.15 0.15
EfectoIslaCalor(°C) 45 0.15 1 0.15 0.15 0.1
IncrementoTemp.Local
0.02
Social
UsodeMaterialesLocales
(Puntuación)20 1 1 1 1 0.3 Impactoen
laSociedad 0.3
0.61 0.33 0.20ConfortAcústico[dB(A)] 73 0.85 0.4 0.34
0.44 0.7 SatisfaccióndelUsuario 0.31
ConfortTécnico(Puntuación) 10 0.17 0.6 0.10
Tabla6.6:CálculodelÍndicedeValorparaelPavimentodeAsfalto:alternativa“A”
EvaluaciónMIVES JavierPérezMorenoAlvarez 127
Alternativa"B"
Indicadores X Valor PesoIndicador
ÍndicedeValor(Iv)Indicador
Suma PesoCriterio Criterios Iv
Criterio Suma PesoReq.
IvReq. Iv
Económico
CostoInicial(€/Km) 340,000 0.2 0.5 0.10
0.56 1 Costes 0.56 0.56 0.33 0.19
0.68
CostodeMantenimiento
(€/Km)93,000 0.85 0.25 0.21
IncertidumbresconlosCostes
(Puntuación)30 1 0.25 0.25
MedioAmbiental
EmisionesdeCO2(ton/Km) 2700 0.8 1 0.8 0.8 0.6 Emisiones 0.48
0.66 0.33 0.22
AguaUtilizada(l/Km) 970,000 0.15 0.15 0.02
0.42 0.3 Consumos 0.13
MateriasPrimasUtilizadas(ton/Km) 9,900 0.05 0.4 0.02
EnergíaConsumida(GJ/Km) 11,000 0.85 0.3 0.26
MaterialRecicladoUtilizado(%) 20 0.8 0.15 0.12
EfectoIslaCalor(°C) 36 0.5 1 0.5 0.5 0.1 IncrementoTemp.Local 0.05
Social
UsodeMaterialesLocales(Puntuación) 20 1 1 1 1 0.3 Impactoenla
Sociedad 0.3
0.83 0.33 0.27ConfortAcústico[dB(A)] 79 0.4 0.4 0.16
0.76 0.7 SatisfaccióndelUsuario 0.53
ConfortTécnico(Puntuación) 30 1 0.6 0.6
Tabla6.7:CálculodelÍndicedeValordePavimentoparaelpavimentodeHormigón,alternativa“B”
Conclusiones 129
JavierPérezMorenoAlvarez
CAPÍTULO7.CONCLUSIONES Enestatesisdemaster,serealizaunaevaluaciónentreelpavimentoasfálticoy el pavimento de hormigón, con el propósito de encontrar la alternativa mássostenibleendoscarreterasenelestadodeVeracruzenMéxico;yasícontinuarconlos esfuerzos de las organizaciones mundiales y en particular, del gobiernomexicano,paraalcanzarundesarrollosostenible.
DebidoaquelascarreterasqueseevalúanestánubicadasenMéxico,los12indicadores utilizados en esta tesis para el análisis de las alternativas, fueronseleccionadosprincipalmentede los44 criteriosde sostenibilidadpara carreterasdeestepaís,elaboradosporelInstitutoMexicanodelTransporte.Seseleccionaronaquellos criterios, que tienenuna relacióndirecta con la sostenibilidadde las dosalternativasdepavimentosevaluados:hormigónyasfalto.
Conlaevaluaciónrealizadaseobtienenlassiguientesconclusiones:
• ElmétodoMIVESresultaunaherramientaútilparaevaluarlasostenibilidad
de los pavimentos, utilizados en cualquier etapa del ciclo de vida de unacarretera, pues ha permitido considerar de forma objetiva los distintosaspectosqueintervienenenlaevaluacióndelasostenibilidad.
• Losresultadosobtenidosponendemanifiestoquelasdimensionesdelasub-base,base,ycarpetatienenrelacióndirectaconvariosindicadoresesenciales(ej.,costeinicialymantenimiento,emisionesdeCO2,consumodeenergía)y,por tanto, deben ser integrados en el análisis de la sección transversal delfirme independientemente si la capa resistente superior es de naturalezaasfálticaocementicia.
• Se concluye, en base también a los resultados derivados del análisis de
sostenibilidad,que laalternativamássostenibleparael tramodecarreteraveracruzanaes laejecutadacon pavimentodehormigón.El requerimientoeconómico presenta satisfacciones similares; sin embargo, losrequerimientos sociales y ambientales han resultado tener una mejorrespuestaenlaalternativadehormigón.
Referencias 131
JavierPérezMorenoAlvarez
REFERENCIAS
1. Alarcón,B.,Aguado,A.,Manga,R.yJosa,A.(2010).AValueFunctionforAssessingSustainability:AplicationtoIndustrialBuildings.Sustainability2011,3,35-50.doi:10.3390/su3010035.Recuperadode:www.mdpi.com/journal/sustainability
2. Alarcón,D.(2005).ModeloIntegradodeValorparaEstructurasSostenibles.(tesisdoctoral).UniversidadPolitécnicadeCatalunya,Barcelona,España.Recuperadode:http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6166/01Dan01de01.pdf?seq
3. AmericanAssociationofStateHighway,(2004).Pavement,MaterialsandRecycling.EnEnvironmentalStewardshipPractices,Procedures,andPoliciesforHaghwayConstructionandMaintenance(pp5-1a5-64).Recuperadode:http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/archive/NotesDocs/25-25(4)_FR.pdf
4. Benítez,R.(Octubrede2016).EmulsionesAsfálticas.TecnologíaSustentableparalaConservacióndePavimentos,SeminarioInternacionaldelAsfalto.NuevasTecnologíasSustentablesenlosPavimentosAsfálticos.ConferenciallevadaacaboenelSeminarioInternacionaldelAsfalto,Guadalajara,México.Recuperadode:http://www.ibef.net/documents/actualites/59/seminario-internacional-amaac.pdf
5. Bermejo,R.(2015).DelDesarrolloSosteniblesegúnBrundtlantalaSostenibilidadcomoBiomimesis.Recuperadode:http://www.upv.es/contenidos/CAMUNISO/info/U0686956.pdf
6. Burón.M.,eIbáñez.C.(2009,Enero).Sostenibilidaddelascarreterasydelasestructurasdehormigón.Hormigón.Recuperadode:http://ich.cl/descargas/wp-content/uploads/09-01-01_PAV_SUS_Sostenibilidad-de-las-carreteras-y-de-las-estructuras-de-hormigo%CC%81n-n%C2%BA-9231.pdf
7. CámaraMexicanadelaIndustriadelaConstrucción,CMIC.(2017).TendenciadelosPreciosdelosInsumosdelaIndustriadelaConstrucciónysuIncidenciasobrelosCostosdeConstrucciónMayo2017.Recuperadode:http://www.cmic.org.mx/cmic/ceesco/2017/Incremento%20en%20los%20Precios%20de%20los%20Insumos%20Mayo.pdf
8. Carrascón,S.(S/A).SostenibilidaddelosPavimentosdeHormigón.Recuperadode:http://www.hormigonespecial.com/~pdfs/ASPECTOS_DE_LA_SOSTENIBILIDAD_DE_LOS_PAVIMENTOS_DE_HORMIGON.pdf
9. Castillo,D.(2016).UnSistemadeIndicadoresparaEvaluarlaSustentabilidaddeProyectosdeInfraestructuraCarretera.(Tesisdemaestría).UniversidadNacionalAutónomadeMéxico,México,DF,México.
132
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
10. CementSustainabilityInitiative.(2016).ReciclandoConcreto.Recuperadode:http://ficem.org/publicaciones-CSI/DOCUMENTO-CSI-RECICLAJE-DEL-CONCRETO/RECICLAJE-D-CONCRETO_1.pdf
11. CEMEX.(S/A).PavimentosdeConcreto,laAcciónInteligenteparaInfraestructuras.Recuperadode:https://www.cemex.com/documents/20143/245957/BrochurePavementsEsp.pdf
12. CEMEX.(S/A).EstudiosEconómicosdeAlternativasBaseCementoenFirmesdeCarreterasyenInfraestructuraFerroviaria.Recuperadode:http://www.hormigonespecial.com/~pdfs/ANALISIS_ECONOMICO_PAVIMENTOS_DE_HORMIGON.pdf
13. CEMEX.(S/A).ManualdelConstructor.Recuperadode:http://documentos.arq.com.mx/Detalles/116446.html
14. CentroS.C.T.Veracruz.(2016).InventariodeBancodeMateriales.Recuperadode:http://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGST/Banco_de_Materiales_2016/VERACRUZ_INBM_2016.pdf
15. ComisiónNacionaldelAguaCONAGUA,(2016).TemperaturaMínimaPromedioaNivelNacionalyporEntidadFederativa.Recuperadode:http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/temperaturas-y-lluvias/resumenes-mensuales-de-temperaturas-y-lluvias
16. Fernández.L.(Octubre2012).SeminarioInternacionaldePavimentosdeHormigónenCórdoba.,ContribuciónalaSostenibilidaddelasCarreterasdeHormigón.ConferenciallevadaacaboenelXVICongresoArgentinodeVialidadyTránsito,Córdoba,Argentina.Recuperadode:http://www.icpa.org.ar/publico/files/capacitacion/2012-10-i_seminario_pavimentos/09-fernandezluco.pdf
17. Fernández,B.N.,yLópez,N.S(Ed.)(2011).LaGestiónAmbientaldeCarreterasenMéxico.Recuperadode:http://www.selome.com/libro/prefacio.pdf
18. Fernández.G.yRodríguezF.(2011).Propuestaparalaintegracióndecriteriossosteniblesenlosproyectosdeingenieríacivil:uncasopráctico.InformesdeConstrucción,63(524),65-74.doi:10.3989/ic.10.043.Recuperadode:http://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelaconstruccion/article/viewFile/1290/1373
19. Fernández,G.(2010).PropuestadeModeloparalaEvaluacióndelaSostenibilidadenlaDirecciónIntegradadeProyectosdeIngenieríaCivil.(Tesisdoctoral).UniversidadPolitécnicadeMadrid,Madrid,España.Recuperadade:http://oa.upm.es/5524/1/GONZALO_FERNANDEZ_SANCHEZ.pdf
Referencias 133
JavierPérezMorenoAlvarez
20. Fraile,E.(2012).AnálisisMulticriteriodeForjadosUnidireccionales.(tesisdoctoral).UniversidaddeLaRioja,Logroño,España.Recuperadode:https://dialnet.unirioja.es/descarga/tesis/24456.pdf
21. Garnica,P.,Delgado,H.ySandoval,C.(2005).AnálisisComparativodelosMétodosMarshallySuperpaveparaCompactacióndeMezclasAsfálticas.Recuperadode:http://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt271.pdf
22. Gaviria,P.(2013).DiseñodeunSistemadeIndicadoresdeSostenibilidadcomoHerramientaenlaTomadeDecisionesparalaGestióndeProyectosdeInfraestructuraenColombia.(Tesisdemaestría).UniversidadEAFIT,Medellín,Colombia.Recuperadade:https://repository.eafit.edu.co/bitstream/handle/10784/1250/PaulaAndrea_GaviriaGaviria_2013.pdf?sequence=1
23. GobiernodelaRepública.(2014).PlanNacionaldeDesarrollo2013-2018).Recuperadode:http://pnd.gob.mx
24. González.M.(2011).Laplanificacióncarreteraenelmarcodelcambioclimático:elcasodeMéxico.Recuperadode:http://fuente.uan.edu.mx/publicaciones/03-07/10.pdf
25. Güereca,L.,Juárez,C.yOssa,A.(Octubre2014).EvaluaciónComparativadelosImpactosAmbientalesdeDosTiposdePavimentos.GacetaElectrónica.Recuperadode:http://www.iingen.unam.mx/es-mx/Publicaciones/GacetaElectronica/GacetaOctubre2014/Paginas/Evaluacionimpactosambientales.aspx
26. InstitutoMexicanodelCementoydelConcretoA.C.IMCyC(Abril2007).ConcretoAutocompactable.ElconcretoenlaObra:Problemas,CausasySoluciones.Recuperadode:http://www.imcyc.com/revistact06/abr07/PROBLEMAS.pdf
27. IMCyC,(S/A).DosificacióndeMezclasdeConcreto.Recuperadode:http://imcyc.com/biblioteca/ArchivosPDF/Diseno%20de%20Mezclas/Dosificaci%C3%B3n%20de%20Mezclas%20de%20Concreto.pdf
28. IMCyC,(2009).PavimentosdeConcretoHidráulico.Recuperadode:http://www.imcyc.com/50/pdfs/50a_PavimentosChih.pdf
29. InstitutoMexicanodelTransporteIMT.(2014).ElProcesoparaDefinirlosCriteriosdeSustentabilidadparaCarreterasenMéxicoyResultadosparaDesarrollarunProgramadeCarreterasSustentables.Notas,(150),1-9.Recuperadode:http://imt.mx/archivos/Boletines/Nota150.pdf
134
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
30. López,G.yRangel,D.(S/A).ComparativadeMedicionesdeRuidoGeneradoenCarreterasconCarpetadePavimentoRígidovsPavimentoFlexible.Recuperadode:http://www.amaac.org.mx/archivos/eventos/8cma_2013/impacto01.pdf
31. Mendoza.J.(2014).CriteriosdeSustentabiidadparaCarreterasenMéxico.Recuperadode:http://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt392.pdf
32. Mendoza,J.,yVázquez,G.(2012).LaSustentabilidadenCarreteras.VíasTerrestres,16(3),4-7.Recuperadode:https://issuu.com/helios_comunicacion/docs/vt35
33. Mendoza.J.,Sánchez.G.,yVázquezPascual.(Marzo-Abril2012).Lasustentabilidadencarreteras.VíasTerrestres.Recuperadode:http://www.amivtac.org/assets/files/document/3533_VT16.pdf
34. Mendoza,F.,yGradilla,L.(Octubrede2017).LosCriteriosdeSustentabilidadparaCarreteras,Foro:TecnologíaeInnovaciónenlaConstruccióndeCarreteras.ConferenciallevadaacaboenelForodeTecnologíaeInnovaciónenlaConstruccióndeCarreteras,BocadelRío,México.Recuperadode:http://www.cmicveracruz.org/filesWeb/Los_criterios_de_sustentabilidad_para_carreteras_IMT.pdf
35. Miyara,Federico.(S/A).NivelesSonoros.Recuperadode:https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/biblio/niveles.htm
36. ONU.CEPAL.(2016).Agenda2030ylosObjetivosdeDesarrolloSostenible.UnaOportunidadparaAméricaLatinayelCaribe.Recuperadode:http://www.sela.org/media/2262361/agenda-2030-y-los-objetivos-de-desarrollo-sostenible.pdf
37. Ordoñez.L.,yMeneses.L.(2015).Criteriosdesostenibilidadenelsubsectorvial.CienciaeIngenieríaNeogranadina,25(2),81-98.doi:http://dx.doi.org/10.18359/rcin.1433Recuperadode:http://www.scielo.org.co/pdf/cein/v25n2/v25n2a05.pdf
38. Peña,M.(2015).ImplementacióndeCriteriosdeSostenibilidadEconómica,SocialyMedioambientalparalaSeleccióndelaCubiertaenEdificiosdeLucesMedias.(tesisdoctoral).UniversidadPolitécnicadeValencia,Valencia,España.Recuperadode:https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/56761/MART%C3%8DNEZ%20-%20Implementaci%C3%B3
39. ProgramadelasNacionesUnidasparaelMedioAmbientePNUMA.(2015).InformeAnualdelPNUMA2014.Recuperadode:http://staging.unep.org/annualreport/2014/es/pdf/es_UNEP_Annual_Report_2014.pdf
Referencias 135
JavierPérezMorenoAlvarez
40. Rens,L.(2009).ConcreteRoads:ASmartAndSustainableChoice.Recuperadode:https://www.eupave.eu/wp-content/uploads/eupave-sustainable-concrete-roads.pdf
41. Rolf,J.(Octubrede2016).Reciclaje,MezclasTibiasyEficienciaEnergéticaparalaSostenibilidadyEconomíaenlaConstruccióndeCarreteras.SeminarioInternacionaldelAsfalto.NuevasTecnologíasSustentablesenlosPavimentosAsfálticos.ConferenciallevadaacaboenelSeminarioInternacionaldelAsfalto,Guadalajara,México.Recuperadode:http://www.amaac.org.mx/archivos/eventos/2016/seminario_internacional_del_asfalto_2016/7_jrj_reciclaje_mezclas_tibias_y_eficiencia_energetica_para_la_sostenibilidad.pdf
42. Rojas.C.(2003).Eldesarrollosustentable:nuevoparadigmaparalaAdministraciónPública.Recuperadode:http://fcaenlinea.unam.mx/anexos/1345/1345_U5_A1_1
43. Sanchez,A.(2010).DeterminacióndelMejorUsoenTejidosUrbanosConsolidados,aPartirdeunMétodoMulticriterioDiscreto.(tesisdemaster).UniversidadPolitécnicadeCatalunya,Barcelona,España.Recuperadode:http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/11635/ALBERT%20SANCHEZ%20RIERA_TREBALL.pdf
44. SecretaríadeComunicacionesyTransportesSCT.(2016).ManualparaEstudios,GestiónyAtenciónAmbientalenCarreteras.Recuperadode:http://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGST/Manuales/Manuales-2016/manual-atencion-ambiental-carreteras.pdf
45. SCT,(S/A).CatálogodeSeccionesEstructuralesdePavimentosparalasCarreterasdelaRepúblicaMexicana.Recuperadode:http://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGST/Manuales/Catalogo_Pavimentos/Catalogo.pdf
46. SCT,(2014).NormaN.CTR.CAR.1.04.006/14-Carreteras,ConceptosdeObra,Pavimentos,CarpetasAsfálticasconMezclasenCaliente.Recuperadode:http://normas.imt.mx/normativa/N-CTR-CAR-1-04-006-14.pdf
47. SCT,(2006).NormaN.CTR.CAR.1.04.009/06-Carreteras,ConceptosdeObra,Pavimentos,CarpetasdeConcretoHidráulico.Recuperadode:http://normas.imt.mx/normativa
48. Talavera,R.yCastaño,V.yMartínez,M.(2011).EmulsionesAsfálticas.Recuperadode:http://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/DocumentoTecnico/dt23.pdf
49. Ubilla,C.yYohannesssen,K.(2017).ContaminaciónAtmosférica.EfectosenlaSaludRespiratoriaenelNiño.RevistaMédicaClínica,28(1),111-118.
136
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
Recuperadode:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0716864017300214
50. Valdivieso,R.(2016).SostenibilidadenelSectordelaConstrucción.SostenibilidadenEstructurasyPuentesFerroviarios.(tesisdoctoral).UniversidadPolitécnicadeMadrid,Madrid,España.Recuperadode:http://oa.upm.es/39430/1/RAQUEL_VALDIVIESO_FERNANDEZ.pdf
51. Vidaud,I.,Castaño,T.yVidaud,E.(Julio2013).ConcretoSustentable.¿MitooRealidad?.ConstrucciónyTecnologíaenConcreto.Recuperadode:http://www.imcyc.com/revistacyt/julio2013/pdfs/ingenieria.pdf
52. Villegas,N.(2009).AnálisisdeValorenlaTomadeDecisionesAplicadoaCarreteras.(tesisdoctoral).UniversidadPolitécnicadeCatalunya,Barcelona,España.Recuperadode:http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6175/TNVF1de1.pdf;sequence=1
53. Villegas.N.,yParapinski.A.(2013).AnálisisdeIndicadoresparaDeterminarelGradodeSostenibilidadenConcretosEspeciales.Recuperadode:http://www.scielo.org.co/pdf/tecn/v17n38/v17n38a02.pdf
54. Viñolas,B.,Cortés,F.,Marques,A.,Josa,A.yAguado,A.(2009).MIVES:ModeloIntegradodeValorparaEvaluacionesdeSostenibilidad-ICSMN2009.Recuperadode:https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/9704/3125829.pdf
PÁGINASWEBCONSULTADAS1. AsociaciónMexicanadeIngenieríadeVíasTerrestresAC.AMIVTAC.
http://www.amu.com.mx
2. AustralianGreenInfrastructureCouncilAGIChttp://www.agic.net.au/
3. BuildingResearchEstablishmentEnvironmentalAssessmentMethod,BREEAM.http://www.breeam.com
4. CámaraMexicanadelaIndustriadelaConstrucción,CMIC.http://www.cmic.org.mx/cmic/
5. CivilEngineeringEnvironmentalQualityAssessmentandAwardScheme,CEEQual.http://www.ceequal.com/
6. ComisiónEconómicaparaAméricaLatina,CEPAL.http://www.cepal.org
7. ComprehensiveAssessmentSystemforBuildingEnvironmentalEfficiency,CASBEE.http://www.ibec.org.jp
Referencias 137
JavierPérezMorenoAlvarez
8. EuropeanUnionRoadFederation,ERF.http://www.erf.be/
9. GobiernodelEstadodeVeracruz.http://www.veracruz.gob.mx
10. SpainGreenBuildingCoucil,GBCe-VERDE.http://www.spaingbc.orghttp://www.agic.net.au/
11. GreenBuildingTool,GBtool.http://www.iisbe.org/gbc98cnf/sponsors/gbtool.htm
12. GreenLeadershipInTransportationEnvironmentalSustainabilityGreenLITES.https://www.dot.ny.gov/programs/greenlites
13. GreenRoads(CarreterasVerdes).https://www.greenroads.org/
14. ÍndicedeContribucióndelasEstructurasalaSostenibilidad,ICES.https://www.hormigon-altas-prestaciones.com/sostenibilidad-har%3Bjsessionid=719C7868385C8B4D05F08C3C68B4C137
15. InfrastructureVoluntaryEvaluationSustainabilityTool,INVEST.https://www.sustainablehighways.org/100/about.htm
16. InstituteforSustainableInfrastructure,ProgramaENVISION.https://www.colorado.edu/mcedc/sites/default/files/attached-files/envision_v6_isi.pdf
17. InstitutoMexicanodelCementoydelConcretoA.C.http://www.imcyc.com
18. InstitutoMexicanodelTransporte.https://www.gob.mx/imt
19. InstitutoNacionaldeEstadísticayGeografía,INEGI.http://www.inegi.org.mx
20. LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,LEED.http://leed.usgbc.org/leed.html
21. LebelforEnviromental,SocialandEconomicBuildings,LENSE.http://cordis.europa.eu/result/rcn/47508_en.html
22. OrganizaciónparalaCooperaciónyelDesarrolloEconómico,OCDE.http://www.oecd.org
23. OrganizacióndelasNacionesUnidad,ONU.http://www.un.org
24. ProcuraduríaFederaldeProtecciónalAmbiente,PROFEPA.
http://www.profepa.gob.mx
25. SecretaríadeComunicacionesyTransportes,SCT.http://www.sct.gob.mx
26. SecretaríadeDesarrolloSocial,SEDESOL.http://www.gob.mx/sedesol
138
EstudioComparativodeSostenibilidadenCarreterasMexicanas
27. SecretaríadeEconomía,SE.http://www.gob.mx/se/
28. SecretaríadeMedioAmbienteyRecursosNaturales,SEMARNAT.http://www.gob.mx/semarnat
29. SustainableRoads(Carreterassustentables).http://sustainableroads.eu/
30. SustainabilityAppraisalinInfraestructureProyects,SUSAIP.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926580505000622
31. USFederalHighwayAdministration.https://www.fhwa.dot.gov/