Título - University "Marta Abreu" of Las Villas

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas

Facultad de Ciencias Económicas

Departamento de Economía

Eco-eficiencia en la cadena productiva de una vivienda

prototipo: cemento tradicional

carbono. Est

Diplomante:

Tutor: MSc. Yudiesky



Departamento de Economía

Trabajo de Diploma

Título: eficiencia en la cadena productiva de una vivienda

prototipo: cemento tradicional versus cemento de bajo

carbono. Estudio de caso en Sancti Spíritus

Diplomante: Dailén Abreu Rodríguez

Tutor: MSc. Yudiesky Cancio Díaz

Santa Clara, junio 2015



eficiencia en la cadena productiva de una vivienda

cemento de bajo

udio de caso en Sancti Spíritus

DEDICATORIA

A mis adorados y excelentes padres Adriano y Adalys

A mi querido e insuperable hermano Kaki

A mi querida abuela Elida

A mi novio Víctor

Agradecimientos

A mis compañeros de estudio y a mis profesores del Departamento de economía, quienes directa o indirectamente

han contribuido en mi trabajo investigativo.

Al Departamento de Preparación Técnica de la Empresa de Construcción y Montaje Sancti Spíritus, en especial

a José Miguel y Denio por aportarme toda la información y datos necesarios para llevar a cabo el proceso

investigativo.

A los amigos de mi mamá Lauriano y Onel que debido a su ausencia me han ayudado en el proceso.

A mis abuelos, tías, tíos, mis amigas y amigos con quienes he podido contar bien en el aspecto profesional o

personal.

A todas aquellas personas que me han apoyado en este empeño, con un gesto, una mirada, una interrogante, un

pensamiento positivo; mi especial y nunca olvidado agradecimiento.

AGRADECIMIENTOS ESPECIALES

A mi tutor MSc. Yudiesky Cancio Díaz por su incondicional apoyo, asesoramiento, dedicación y consagración,

quien ha sido imprescindible en este proceso investigativo.

A mi novio Víctor que a pesar de encontrarnos en iguales procesos, ha constituido un sostén en el que me ha

apoyado para poder continuar y culminar esta meta que aunque alcanzable es pedregoso su camino.

A mis padres Adriano Abreu Jiménez y Adalys Rodríguez Estévez y a mi incondicional y siempre admirado

hermano Daikel Adriano Abreu Rodríguez; los tres, inspiración de mi vida, ejemplo de laboriosidad y

profesionalidad. Mi mamita y mi hermano Kaki; ambos en tierras lejanas y alejado el uno del otro, pero con su

corazón y su pensamiento al lado mío, y sus siempre válidas sugerencias; mi papi quien ha suplido el vacio

temporal de los dos, enfrentando física y espiritualmente todos y cada uno de los avatares de estos últimos

pasos en mi formación. A los tres, mi infinito amor y agradecimiento por su sacrificio, comprensión, apoyo

macro, amor, cariño y entrega en todo momento.

RESUMEN

El presente trabajo aplica el procedimiento metodológico de (Cancio D, 2014) para

evaluar la eco-eficiencia de la cadena productiva de construcción de una vivienda

prototipo, ubicada en la provincia de Sancti Spíritus. Para ello se han sometido a

evaluación comparada dos escenarios posibles; el primero (real): utiliza los cementos

P-35 y PP-25 y el segundo (supuesto) sustituye las cantidades del primero por cemento

de bajo carbono. La investigación contiene los fundamentos conceptuales relacionados

con la eco-eficiencia como herramienta de gestión, los eco-materiales y la cadena

productiva. Se caracteriza de manera general el sistema constructivo empleado y los

entes tecno-económicos de la cadena productiva asociada a dicha construcción; de

forma tal que el relevamiento de toda la información contribuya al resultado final de la

eco-eficiencia. Con la aplicación del procedimiento se obtuvieron resultados positivos;ya

que la posible sustitución de un cemento por otro, produjo una disminución en los

costos de 8,25% y de las emisiones de 27,3%, provocando un aumento en la eco-

eficiencia de un 49,9%.

ABSTRACT

The present paper used Cancio’s methodological procedure to evaluate eco- efficiency

in the building productive chain of a prototype house, which is located in Sancti Spiritus

province. A comparative evaluation process was carried out in two possible places; the

first one (a real one) used the P-35 and PP-25 cement types and the second one (a

supposing one) substituted the quantities of the first two kinds of cement by the low

carbon cement. Eco-efficiency as a business tool, eco- material and productive chain

constituted the theoretical bases of this piece of research work. A characterization of

the building system used and the techno-economic entities of the productive chain

associated with this building was done in such a way that the information given to the

whole process helped the eco-efficiency finalresult. With the application of the

procedure, positive results were obtained since the possible substitution of the first

cement by the second one, brought about an 8.25% cost decrease and a 27.3% issue

decrease with an eco-efficiency increase as well 49,9%.

Contenido

INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1

CAPÍTULO I: FUNDAMENTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS

DE LA ECO-EFICIENCIA, LAS CADENAS PRODUCTIVAS Y LOS ECO-

MATERIALES. ............................................................................................... 6

1.1. El Sector de la Construcción................................................................................................. 6

1.2. Eco-eficiencia. Nociones conceptuales e instrumentales. ................................................. 8

1.2.1. Origen y definiciones de eco-eficiencia ........................................................................ 8

1.2.2. Características de la eco-eficiencia ............................................................................ 11

1.2.3. Medición de la eco-eficiencia ........................................................................................... 12

1.2.4. La eco-eficiencia. Particularidades en el sector de la construcción ........................ 14

1.3. Cadena productiva. Conceptualización y otros aspectos relacionados con el término . 16

1.4. Eco-materiales ..................................................................................................................... 21

1.4.1. Definiciones de eco-materiales. Generalidades en Cuba ............................................. 22

1.4.2. Resultados de Cuba y otros países de América Latina ................................................ 26

1.5. Del Cemento Portland al Cemento de Bajo Carbono ....................................................... 27

1.5.1. Generalidades del cemento Portland .............................................................................. 27

1.5.2. Generalidades del Cemento de Bajo Carbono (CBC) ................................................... 29

1.5.2. Uso del Cemento de Bajo Carbono ................................................................................ 32

CAPÍTULO II: DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO

A IMPLEMENTAR, CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA PRODUCTIVA

DE LA OBRA LA BOLERA Y LA TECNOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN

UTILIZADA .................................................................................................. 34

2.1. Procedimiento metodológico aplicado en la investigación ................................................... 34

2.1.1. Fase I. Definición de objetivos y alcance ........................................................................ 37

2.1.2. Fase II: Caracterización de la cadena productiva asociada al sistema-producto

seleccionado ................................................................................................................................ 38

2.1.3. Fase III: Creación del inventario de datos: materiales, energía y valor ....................... 40

2.1.4. Fase IV: Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia ...................................... 42

2.1.5. Fase V: Reporte del perfil de Eco-eficiencia e interpretación ....................................... 45

2.2. Caracterización de los principales entes que intervienen en la cadena productiva de la

obra................................................................................................................................................... 46

2.3. Caracterización del sistema constructivo empleado............................................................. 50

2.4. Caracterización de la cadena productiva de la Obra La Bolera ...................................... 52

CAPÍTULO III. APLICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO PARA LA

EVALUACIÓN DE LA ECO-EFICIENCIA EN LA OBRA LA BOLERA,

CARLOS ROLOF, SANCTI SPÍRITUS. ....................................................... 56

Fase I: Definición de objetivos y alcance ...................................................................................... 56

Etapa 1.1. Definir y tipificar la obra a analizar .......................................................................... 56

Etapa 1.2. Definir el alcance del estudio o límites del sistema (sistema estructural, función y

unidad funcional........................................................................................................................... 56

Etapa 1.3. Establecer las limitaciones derivadas de los límites del sistema declarados en

1.2, supuestos generales relevantes y definición de escenarios de evaluación. .................. 56

Fase II: Caracterización de la cadena productiva asociada al sistema-producto seleccionado

.......................................................................................................................................................... 57

Fase III: Creación del inventario de datos: materiales, energía y valor ..................................... 58

Etapa 3.1. Determinación de dosificaciones (gravimétrica y/o volumétrica) por unidad

funcional. ...................................................................................................................................... 58

Etapa 3.2. Determinación del inventario y costeo de materiales para la unidad funcional

analizada. ..................................................................................................................................... 59

Etapa 3.3. Determinación del inventario de energía consumida en toda la cadena

productiva en términos de la unidad funcional analizada ........................................................ 62

Etapa 3.4. Determinación del costo de mano de obra, costo de capital y costos indirectos

de producción .............................................................................................................................. 66

Fase IV: Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia .................................................... 67

Etapa 4.1. Definición de los indicadores de Eco-eficiencia con que se operará ................... 67

Etapa 4.2. Evaluación medioambiental del sistema productivo como totalidad .................... 67

Etapa 4.3. Determinación de costos totales al nivel de la unidad funcional analizada ......... 73

Etapa 4.4. Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia ............................................. 73

Fase V: Reporte del perfil de Eco-eficiencia e interpretación ..................................................... 75

Etapa 5.1. Establecer el perfil de Eco-eficiencia con fines comunicacionales....................... 75

Etapa 5.2. Establecer comparaciones con sistemas estructurales de semejantes

prestaciones y características homogéneas ............................................................................. 75

CONCLUSIONES ......................................................................................... 77

RECOMENDACIONES ................................................................................ 78

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 79

INTRODUCCIÓN

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Facultad de Ciencias Económicas. 1

INTRODUCCIÓN

El mundo de finales del Siglo XX y principios del Siglo XXI se ha caracterizado en gran

medida por las secuelas del llamado desarrollo moderno al estilo occidental. Las

grandes desigualdades sociales, la violencia llevada al extremo y los impactos

ecológicos en algunos casos irreversibles son los signos de los nuevos tiempos, en

especial para los países en vía de desarrollo. Entre las prioridades más acuciantes está

la de garantizar condiciones adecuadas de hábitat para cada ser humano, problema

con soluciones cada vez más alejadas del bolsillo de las amplias mayorías con bajos

niveles de ingresos.

Hoy en día es evidente que, si se quieren satisfacer las exigencias sociales formuladas

y las exigencias de producción para adecuarse a planteamientos de otros ámbitos

industriales muchísimo más evolucionados tecnológicamente, se debe derribar la

barrera de los sistemas constructivos convencionales, anclados en las técnicas propias

de los años setenta.

El deseo de los países más desarrollados es que en el sector de la construcción se

desarrollen tecnologías, sistemas y procesos constructivos más innovadores y

competitivos que permitan garantizar mayores niveles de calidad y seguridad en la

construcción, así como la mejora de la competitividad general del sector a través de su

modernización y tecnificación.

La industria de la construcción ocupa un lugar importante y un papel decisivo en los

procesos transformativos a escala del sistema de relaciones socioeconómicas. En dicho

sistema, el hormigón constituye un material de crucial importancia, por constituir el

compuesto fundamental de cualquier sistema constructivo, teniendo en cuenta que este

material es el segundo más utilizado por el hombre después del agua. De acuerdo con

(Flatt R and Cheeseman, 2012)el hormigón es el material de mayor volumen de uso en

todo el mundo y actualmente es irremplazable para un gran número de aplicaciones

infraestructurales. Desde el punto de vista de los recursos naturales, la ecología y la

economía, es virtualmente imposible imaginar la sustitución del hormigón por cualquier

otro material.

INTRODUCCIÓN


El hormigón se obtiene de una mezcla de cemento y materiales pétreos, que al

reaccionar con el agua producen una mezcla homogénea que se endurece a través del

proceso de fraguado, confiriéndole al material resultante las características mecánicas

requeridas para su uso en soluciones constructivas. El cemento es el aglomerante

responsable de la unión entre los materiales y, por ende, el ingrediente activo de la

reacción química, la cual no logra producirse en ausencia de agua. El cemento Portland

ordinario –el aglomerante más utilizado en todo el orbe- contiene aproximadamente un

88% de clínquer, material resultante de la calcinación de la piedra caliza y otras arcillas

a no menos de 1450oC. Este resulta un proceso intensivo en energía. Patel (2013)

citado en (Pérez C, 2014), plantea que cada tonelada de cemento producida emite

aproximadamente 0.8 toneladas de CO₂, y la producción de cemento es responsable

del 8% de las emisiones globales de carbono.

Conscientes de la importancia de minimizar la afección provocada por las

construcciones al medio ambiente, para poder así preservarlo, y que futuras

generacionespuedan sacar provecho de sus recursos; se hace necesario, recurrir a la

utilización de materiales alternativos de la construcción. Reducir la vulnerabilidad de las

construcciones ante fenómenosclimáticos como los huracanes y aportar soluciones

para suplir la faltade viviendas de la isla, fue el propósito que se plantearon -en la

décadadel 90 del pasado siglo- investigadores de la Facultad deConstrucciones de la

Universidad Central de Las Villas cuando crearonel Centro de Investigación y Desarrollo

de Estructuras y Materiales (CIDEM).

Dicha institución diseñó un nuevo modelo de innovación científico-técnico vinculado a

las necesidades de las comunidades para crearmateriales de la construcción;con la

peculiaridad de concebirlos a partirde desechos de la producción de la caña de azúcar,

materias primaslocales e incluso residuos contaminantescon muy bajo consumo

energético, en especial en transporte; de ahí que se les conozca con el

nombre de eco-materiales, por económicos y ecológicos. Detrás de cada

tecnología hay años de intensos estudios que avalan los resultados.

Entre estos materiales alternativos se encuentra el conocido por la comunidad científica

mundial como cemento de bajo carbono (CBC) o LC3(CalcinedClayCement),este

INTRODUCCIÓN


cemento mezclado producido en el país, en la Fábrica de Cemento Siguaney a escala

de prueba industrial, posee la denominación oficial de SIG B-45. Esta tecnología es

esencialmente el resultado de la sustitución de un 30% del clínquer del cemento

Portland ordinario (CPO) por metacaolín, material resultante de la calcinación de la

arcilla caolinítica en el entorno de los 750oC.

Por dichas razones la presente investigación es un estudio evaluativo de la eco-

eficiencia de la cadena productiva de construcción de una vivienda, demostrando la

superioridad de un nuevo tipo de cemento con respecto al cemento tradicionalmente

utilizado en Cuba.

La eco-eficiencia es una filosofía que forma parte del desarrollo sostenible. La misma

busca reducir el impacto ambiental de un sistema, sin afectar su competitividad

económica. Uno de los sectores industriales que más aplica esta filosofía es la industria

de cemento, que es una de las actividades más intensas en relación al uso de recursos

naturales y emisión de residuos(Cuzzuol P et al., 2010).

El término fue originado en el seno del Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo

Sustentable (WBCSD)1, y hace referencia a la capacidad de las organizaciones

empresariales de crear más valor en su negocio al tiempo que reduzcan los impactos

negativos al medio ambiente. Lo anterior puede fomentarse a partir de desarrollar

productos innovadores, la reingeniería de los procesos a nivel empresarial en torno al

producto o servicio que se provea, así como incrementando la eficiencia energética y

técnica en general para todo el sistema productivo.

Desde la producción en Cuba por primera vez en el año 2013 del cemento de bajo

carbono, varios trabajos aplicados han estado dirigidos a demostrar la superioridad

económico-ambiental de este cemento ecológico en soluciones constructivas de

diferentes tecnologías de producción, empleando las herramientas analíticas eco-

eficiencia y cadena productiva. Ninguno de los trabajos empíricos ha abordado el

sistema estructural de una vivienda en su totalidad.Sin embargo, este constituye una

solución constructiva de amplio espectro de fabricación en la ciudad de Sancti Spíritus.

Este tipo de estudios de caso contribuye a fundamentar con criterio económico y

1Por sus siglas en Inglés

INTRODUCCIÓN


ambiental la toma de decisiones en materia de política económica, en torno a la

potencial fabricación a escala industrial del nuevo tipo de cemento y su ulterior uso

constructivo. Lo anteriormente expuesto constituye la situación problémica de la

presente investigación; a partir de la cual arribamos al siguiente problema.

Problema científico:

¿Cómo contribuir, mediante la aplicación de un procedimiento, a la evaluación de eco-

eficiencia en la cadena productiva de una vivienda prototipo de Sancti Spíritus,

considerando la potencial sustitución del cemento tradicional por el cemento cubano de

bajo carbono?

Para dar respuesta al problema de investigación se han planteado los siguientes

objetivos.

Objetivo general:

Evaluar la eco-eficiencia en la cadena productiva de una vivienda prototipo de Sancti

Spíritus bajo el presupuesto de reemplazo del cemento tradicional por el cemento de

bajo carbono.

Objetivos específicos:

1. Sistematizar los fundamentos teórico-conceptuales e instrumentales en torno a la

eco-eficiencia, las cadenas productivas y los eco-materiales.

2. Caracterizar los encadenamientos productivos asociados a la construcción de

una vivienda prototipo de Sancti-Spíritus, la tecnología de producción y el

procedimiento aplicado en la investigación.

3. Aplicar el procedimiento diseñado por (Cancio D, 2014)para la evaluación de

eco-eficiencia en la cadena productiva asociada al objeto de estudio práctico

antes definido.

La Hipótesisque se plantea la investigación es:

Si se aplica un procedimiento para la evaluación de eco-eficiencia en la cadena

productiva de una vivienda prototipo de Sancti Spíritus, asumiendo el potencial

reemplazo del cemento tradicional por el cemento cubano de bajo carbono, es posible

contribuir a la determinación del impacto económico-ambiental del nuevo material en

INTRODUCCIÓN


aplicaciones constructivas, lo cual contribuiría a la toma de decisiones en materia de

política económica.

En el proceso investigativo se emplearon diversos métodos investigativos. Del nivel

teórico, el histórico-lógico, el analítico-sintético, el inductivo-deductivo, triangulación de

fuentes. Del nivel empírico, la observación, el análisis documental, entrevista no

estructuradasy estudio de caso.

El informe de investigación se presenta en tres capítulos. El primero establece los

fundamentos conceptuales relacionados con las unidades analíticas objeto de estudio,

como es el caso de eco-eficiencia, cadena productiva y eco-materiales. El segundo,

expone la caracterización de las interrelaciones tecno-productivas entre los entes

económicos vinculantes de la cadena de suministro asociada a la obra constructiva

objeto de estudio yestablece las peculiaridades del sistema constructivo empleado;

además se presenta el procedimiento aplicado. El tercer capítulo y último, presenta la

aplicación práctica de un procedimiento de evaluación de eco-eficiencia al caso

específico de una vivienda prototipo ubicada en la ciudad de Sancti Spíritus.

El informe escrito deltrabajo de diploma es contentivo de un cuerpo de conclusiones,

recomendaciones, bibliografía y anexos.

FUNDAMENTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS DE LA ECO-EFICIENCIA, LAS CADENAS PRODUCTIVAS Y LOS ECO-

MATERIALES.

CAPÍTULO I


CAPÍTULO I: FUNDAMENTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS DE LA ECO-

EFICIENCIA, LAS CADENAS PRODUCTIVAS Y LOS ECO-MATERIALES.

El presente capítulo tiene como propósito presentar la fundamentación teórica sobre el

sector de la construcción en Cuba, la evolución del concepto de eco-eficiencia, formas

de medirla y otras características. Además se hace referencia a la conceptualización de

cadenas productivas, los eco-materiales y dentro de estos fundamentalmente el

cemento de bajo carbono.

1.1. El Sector de la Construcción

La industrialización del sector de la construcción debe desembocar en un nuevo modelo

de edificación eco-eficiente energéticamente, dentro de un desarrollo sostenible con

una clara orientación hacia el usuario final. Hay que tener en cuenta que todo

ciudadano tiene el derecho constitucional de disponer de una vivienda digna y que los

esquemas más convencionales o tradicionales seguidos hasta el momento por el sector

de la construcción, han puesto la consecución del mismo bastante difícil, cuando se

refiere al costo de la misma. Por lo que se propone llevar a cabo un salto tecnológico en

el sector; precisando de éstos unas nuevas capacidades y un cambio de mentalidad

que posibilite el desarrollo de nuevos productos y procesos de fabricación flexibles para

la obtención de soluciones avanzadas en las edificaciones y ciudades futuras.

Este desarrollo tecnológico será la base para un crecimiento sostenible de las mismas,

y permitirá la integración en la cadena de valor de la construcción de industrias

tradicionales, que verán nuevas posibilidades de negocio para el diseño y desarrollo de

productos dentro de este sector y que, además, posibilitará la internacionalización de

las mismas. Para alcanzar dichos objetivos, la premisa de partida será el empleo de

materiales más ecológicos, (sostenible, reciclable y reutilizable), que son compatibles

con las técnicas de construcción en fábrica, constituyendo un aliado para los sistemas

industrializados.

Los profesionales y técnicos del sector están conscientes de la importancia de

minimizar la afectación provocada por la construcción de viviendas al medio ambiente.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Para ello es necesario la gestión racional de los recursos: evitando el gasto innecesario

de materiales, planificando su uso, o sea,cómo serán empleados considerando su

modulación y la posibilidad de reutilizarlos o reciclarlos; y la limitación de la producción

de residuos de las construcciones, porque los recursos que se tienen no son infinitos y

la condición habitable del planeta puede cambiar. Para ello se debe trabajar en función

de transitar desde un enfoque tradicional hacia un modelo eco-eficiente para así

transformarel Modelo de Construcción Convencional (MCC) en un Modelo

deConstrucción Eco-eficiente (MCE).

Un Modelo deConstrucción Eco-eficiente es una propuesta capaz de obtener un

producto equivalente al modelo de construcción convencional, consumiendo menos

recursos, reduciendo la contaminación y empleando productos no peligrosos. Es decir,

se pretende definir un modelo constructivo que permita satisfacer adecuadamente las

demandas de construcción de una comunidad minimizando sus consecuencias

ambientales y sin hipotecar las posibilidades de las generaciones futuras para disponer

de los recursos adecuados y de un medio ambiente de calidad(Huete F, 2001).

Un MCE tiene como metas:

1.Implementar una gestión eficiente de los recursos naturales tendiente a reducir

elconsumo de materias primas.

2.Reducir y gestionar racionalmente los residuos que se generen como consecuencia

del proceso constructivo, durante la elaboración y transporte de productos y su

ejecución o montaje en la obra.

3.Desarrollar tecnologías capaces de construir, conservar y demoler las construcciones

utilizando materiales y procedimientos “no contaminantes”.

Por las metas que se traza la sociedad actual con respecto al sector de la construcción,

en cuanto al ahorro de los recursos naturales y a la disminución de la contaminación al

medio ambiente se hace necesario, en esta investigación, recurrir a los aspectos


MATERIALES.

CAPÍTULO I


conceptuales del término eco-eficiente, los cuales se presentarán en el próximo

epígrafe.

1.2. Eco-eficiencia. Nociones conceptuales e instrumentales.

La eco-eficiencia es una cultura administrativa que guía al estado a asumir su

responsabilidad con la sociedad, y lo motiva para que sus acciones sean más

competitivas, adaptando y readecuando las gestiones existentes a las necesidades del

mercado y del ambiente, y de esa forma consolidar niveles más altos de desarrollo

económico, social y ambiental (Pulgar V, 2013).

La eco-eficiencia es una filosofía que forma parte del desarrollo sostenible. La misma

busca reducir el impacto ambiental de un sistema, sin afectar su competitividad

económica. Uno de los sectores industriales que más aplica esta filosofía es la industria

de cemento, que es una de las actividades más intensas en relación al uso de recursos

naturales y emisión de residuos (Cuzzuol P et al., 2010).

1.2.1. Origen y definiciones de eco-eficiencia

Como antesala a la Cumbre de Río de Janeiro, Brasil, en 1992 se le pide a

lasempresas que mostraran una solución al declive medioambiental que se veía venir.

A través del Consejo Empresarial Mundial por el Desarrollo Sostenible (WBCSD) los

empresarios deciden unir fuerzas para luchar contra la catástrofe que se avecinaba; en

ese momento la estrategia que se decidió impulsar fue la de Eco-eficiencia. El concepto

se veía como una solución integral que permitía a las empresas aumentar sus

beneficios a la vez que reducían su impacto ambiental. Por lo tanto ganaban todos: las

empresas y el medio ambiente(Lehni, 2000).

Desde entonces el WBCSD “ha mercadeado la eco-eficienciacomo su principal

conceptoempresarial para lograr el progresocorporativo hacia la sostenibilidad, ylo ha

apoyado para que sea adoptadopor numerosas empresas, primero en Europa y en

Norte y Latino América yluego en otros continentes” (Lehni, 2000).


MATERIALES.

CAPÍTULO I


La primera definición de eco-eficiencia es dada como bien se señala anteriormente por

el WBCSD, el cual ha sido el punto de partida para todas las investigaciones que se

han realizado sobre el tema desde esa fecha.

“La eco-eficiencia se obtiene por medio del suministro de bienes y servicios a precios

competitivos, que satisfagan las necesidades humanas y proporcionen calidad de vida,

mientras progresivamente reducen los impactos ecológicos y el consumo de recursos a

lo largo de su ciclo de vida, por lo menos hasta un nivel acorde con la capacidad de

carga estimada de la Tierra”(WBCSD., 2000).

Muchos líderes empresariales, dentro y fuera del WBCSD, también sintetizando el

concepto anterior expresan la eco-eficiencia como “crear más valor con menos

impacto” o “hacer más con menos”, refiriéndose a que los empresarios deben lograr un

mejor producto terminado donde sean menores el uso de los recursos naturales y a su

vez el impacto negativo de emisiones al medio ambiente.

Expertos académicos y practicantes denominan la eco-eficiencia como la síntesis de

las“eficiencias económica y ambiental en paralelo”, donde el prefijo ‘eco’ se refiere tanto

a la economía como a la ecología.

La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OECD, 1998) plantea

que, la eco-eficiencia es “la eficiencia con la cual se usan los recursos ecológicos para

satisfacer las necesidades humanas”, y la define como el cociente de una salida (el

valor de los productos y servicios producidos por una firma, sector o economía como un

todo), dividido entre las entradas (la suma de las presiones ambientales generadas por

la firma, el sector o la economía).

La Agencia Europea del Medio Ambiente (EEA, 1999), que trata de usar los indicadores

de eco-eficiencia para cuantificar el progreso hacia la sostenibilidad a nivel macro,

define la eco-eficiencia como “más bienestar de menos naturaleza” y afirma que

proviene de desligar, el uso de recursos y la contaminación del crecimiento económico.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


“La eco-eficiencia surge como una posible solución, ya que es una filosofía que tiene

como principales objetivos la reducción del consumo de insumos y del impacto de la

naturaleza, además del aumento del valor del producto o servicio generado” (Lehni,

2000); (Verfaillie and Bidwell, 2000).

(Lehni, 2000)destaca que la eco-eficiencia, no solo se reduce a lo anteriormente

planteado sino que también busca garantizar la oferta de bienes a precios competitivos,

es decir, la eco-eficiencia no se limita a acrecentar las eficiencias en las prácticas de

producción existentes, sino que busca estimular la creatividad e innovación en las

formas de actuar en todos los sectores de la empresa, aumentando la eficiencia del

sistema productivo.

De acuerdo con (Verfaillie and Bidwell, 2000), la eco-eficiencia está compuesta por

siete elementos-clave: (i) reducción del consumo material; (ii) reducción del consumo

energético; (iii) reducción de la dispersión de sustancias tóxicas; (iv) aumento de la

reciclabilidad; (v) optimización del uso de materiales renovables; (vi) prolongación del

ciclo de vida y; (vii) aumento de la oferta de productos o servicios.

(Mickwitz et al., 2006)comentan que la eco-eficiencia puede ser vista de diversas

perspectivas, incluyendo los niveles macroeconómicos (impactos en la economía

nacional), meso-económicos (impactos en regiones geográficas) y microeconómicos

(impactos en una empresa).

Las definiciones vistas anteriormente por disimiles autores tienen semejanzas y

diferencias pero hay que tener bien claro que cuando se habla de eco-eficiencia hay

dos elementos que no pueden faltar: la reducción del consumo de insumos (materias

primas, energía, recursos naturales) y la reducción del impacto negativo al medio

ambiente; lo cual está muy bien sintetizado en el concepto dado por (Lehni, 2000),

(Verfaillie and Bidwell, 2000).

Es preciso señalar que la eco-eficiencia va más allá de la utilización eficiente de los

recursos naturales, evitando su despilfarro, y la búsqueda de métodos para lograr

disminuir el impacto negativo de las producciones al medio ambiente; también se refiere


MATERIALES.

CAPÍTULO I


a la creatividad e innovación en las producciones de forma tal que el producto o servicio

final tengan un mejor acabado y más atributos.

Se debe reconocer que el término eco-eficiencia es un avance en el ámbito empresarial

pero se plantea en los reportes del WBCSD que le término por sí mismo no es

suficiente, porque no comprende los tres aspectos de la sostenibilidad, se refiere a la

economía y la ecología, quedando fuera el progreso social, el cual constituye un pilar

elemental del desarrollo sustentable.

1.2.2. Características de la eco-eficiencia

El WBCSD ha identificado varios elementos que las entidades pueden utilizar para

mejorar su eco-eficiencia:

• Reducir el consumo de materiales

• Reducir el consumo de energía

• Reducir la dispersión de sustancias tóxicas

• Mejorar la reciclabilidad

• Maximizar el uso de recursos renovables

• Extender la durabilidad de los productos

• Aumentar los servicios suministrados

Estos siete elementos están relacionados con tres objetivos muy amplios:

1. Reducir el consumo de recursos:incluye minimizar el uso de la energía, materiales,

agua y tierra, mejorando la reciclabilidad, la durabilidad del producto y cerrando el ciclo

de los materiales.

2. Reducir el impacto en la naturaleza:incluye minimizar las emisiones al aire, las

descargas al agua, la disposición de residuos y la dispersión de sustancias tóxicas,

también incluye al apoyo al uso sostenible de los recursos renovables.

3. Incrementar el valor suministrado por el producto o servicio:significa dar más

beneficios a los usuarios por medio de la funcionalidad del producto, la flexibilidad y la

modularidad, proporcionando servicios adicionales (tales como el mantenimiento, la


MATERIALES.

CAPÍTULO I


actualización y el intercambio de servicios), enfocándose en vender las necesidades

funcionales que quieren los usuarios. Vender un servicio en vez del producto mismo

abre la posibilidad de que el usuario reciba la solución a su necesidad con menos

materiales y recursos. También mejora las opciones de cerrar los ciclos de material,

porque, la responsabilidad, la propiedad y la preocupación por el uso eficiente,

permanecen con el proveedor del servicio.

1.2.3.Medición de la eco-eficiencia

Los principales indicadores encontrados en la literatura relacionan aspectos

ambientales con aspectos económicos. Un posible indicador de eco-eficiencia se

obtiene mediante la división entre el desempeño ambiental (DA) y el desempeño

económico (DE) generados por el sistema (Müller and Sturm, 2001).

�� =��

�� (I)

El desempeño ambiental utilizado para el cálculo de los indicadores se mide por los

impactos ambientales del sistema en la realización de sus actividades. Según (Verfaillie

and Bidwell, 2000), (Müller and Sturm, 2001)y (Sturm et al., 2002), estos impactos

ambientales son representados por el consumo de insumos – agua, recursos

energéticos y materias primas – y por las emisiones del sistema – gases del efecto

invernadero (GEI), sustancias deterioradoras de la capa de ozono, emisiones gaseosas

acidificantes y generación de residuos líquidos y sólidos.

Para el desempeño económico generado,(Verfaillie and Bidwell, 2000), sugieren el uso

de una cantidad de bienes producidos o servicios ofrecidos a los clientes o las ventas

líquidas del sistema. Por otro lado, (Müller and Sturm, 2001) y (Sturm et al., 2002)

consideran el valor adicionado o el valor líquido adicionado, o sea, también consideran

los costos de producción. (Verfaillie and Bidwell, 2000)afirman que la elección de estos

términos y la importancia atribuida a cada indicador dependen de la estrategia adoptada

por cada empresa.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Los indicadores de eco-eficiencia son reportados a las unidades físicas de producción

analizadas y posibilitan la comparación de los procesos de empresas del mismo sector,

en determinado período de análisis. Por medio del análisis de la ecuación (I), se

observa que la eco-eficiencia puede ser alcanzada a través de la reducción de los

impactos ambientales causados por la actividad y por el aumento del valor económico

generado (Erkko et al., 2005);(Maxime et al., 2006).

(Maxime et al., 2006)recomiendan cinco pasos para el desarrollo de los indicadores: (i)

identificación del objetivo del indicador; (ii) selección de las fronteras del sistema cuyas

entradas y salidas serán analizadas; (iii) elección del periodo de análisis; (iv)

identificación y cuantificación de las entradas y salidas relevantes y; (v) cálculo del

indicador.

La literatura ofrece además otra fórmula para calcular la eco-eficiencia que depende de

dos categorías: el valor económico y el impacto ambiental; es la siguiente (Erkko et al.,

2005).

�� − �� =�� ó�� (��)

�� (��)

Bajo esta perspectiva, la organización que desee maximizar su eco-eficiencia podrá

hacerlo aumentado el numerador en mayor proporción que el denominador o

disminuyendo este último. A mayor valor económico agregado y menor impacto

medioambiental el índice de eco-eficiencia será más alto. Pero se podría estimar que es

más conveniente plantear la minimización de la relación inversa, ya que el contexto del

desarrollo sostenible el objetivo debería orientarse más a minimizar los impactos que ha

maximizar el valor de la producción (Páez and García, 2005). Ver propuestas de otros

indicadores de eco-eficiencia en Anexo 2.

Para medir e instrumentar la eco-eficiencia se cuenta también con la Norma(ISO)

Gestión medioambiental. Evaluación de la eco-eficiencia de sistemas productivos.

Principios, requerimientos y directrices. La norma establece un marco internacional de

referencia a través de un procedimiento para su evaluación en cualquier sistema-


MATERIALES.

CAPÍTULO I


producto. Su limitante radica en el carácter general que el mismo posee, o sea le faltan

herramientas específicas para aplicarlas a sectores económico-productivos en

particular. Es por ello que se hace necesario adecuar ese procedimiento al caso de

Cuba, fundamentalmente en el sector de la construcción, en el cual se profundiza en

esta investigación.

El procedimiento de la (ISO)presenta las fases siguientes:

a) Definición de objetivo y alcance (incluye límites del sistema, interpretación y

limitaciones)

b) Evaluación medioambiental

c) Evaluación del sistema de valor asociado al producto

d) Cuantificación de la eco-eficiencia

e) Interpretación (incluye valoración sobre la calidad de los resultados)

En la fase de evaluación ambiental, se explica que dicha evaluación se debería realizar

utilizando la herramienta Análisis de Ciclo de Vida (ACV), que se encuentra en la

Norma (ISO, 14040: 1997).Ver anexo 1.

El ACV se define como la herramienta adecuada para la recopilación y valoración de las

entradas (materia y energía), salidas (productos, emisiones y residuos) e impactos

potenciales de un sistema de producción o servicio a lo largo de su ciclo de vida.

Conceptualmente este método se mantiene en natural y constante desarrollo, pues a

medida que son divulgados nuevos trabajos prácticos con su aplicación se intercambian

informaciones entre usuarios de esta metodología. Todo ello implica un constante

proceso de retroalimentación evaluativa en el método, como ha ocurrido anteriormente

con otras metodologías de gestión (ISO, 14040: 1997).

1.2.4. La eco-eficiencia. Particularidades en el sector de la construcción

En Cuba hay reportes bibliográficos de aplicación del concepto de eco-eficiencia, pero

existen trabajos escritos que van dirigido a la gestión medioambiental impulsado por el

Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, además de sus instituciones


MATERIALES.

CAPÍTULO I


anexas, como las Unidades de Gestión Ambiental en todas las provincias del país, los

Centros de Estudios y Servicios Ambientales, entre otras.

Las entidades cubanas son controladas directamente por las unidades de medio

ambiente de sus respectivos territorios, y se le indica sobre temas relacionados con la

gestión eficiente del medio ambiente; pero no existen evidencias de implementación de

un sistema de gestión ambiental que envuelva desarrollo ambiental al mismo tiempo

desarrollo económico. No hay presencia de una filosofía empresarial con enfoque de

eco-eficiencia, que produzcan mejoras a lo largo de toda la cadena productiva, desde

que se comienza a las primeras transformaciones del producto hasta el producto o

servicio final. Esto indica que se debe seguir trabajando en las políticas a nivel de país

para lograr una mejor gestión ambiental y económica en las empresas.

Existen reportes bibliográficos recientes que utilizan la herramienta de eco-eficiencia

para demostrar la superioridad económica y ambiental del cemento cubano de bajo

carbono. (Pérez C, 2014)analiza, por medio de 3 escenarios combinados de utilización

de diferentes tipos de cemento (P-35, PP-25 y LC3), el efecto eco-eficiente de un metro

cuadrado de muro. En dicha investigación se utiliza información factual relacionada con

la obra constructiva Pasaje de San Pedro, de la ciudad de Santa Clara, la cual

constituye la primera aplicación del LC3 en construcciones reales en Cuba. La autora

demuestra la posibilidad de obtener un incremento de eco-eficiencia en torno al 45%

mediante el uso de soluciones constructivas del cemento LC3.

(García C, 2014)estudia la factibilidad de sustituir potencialmente cemento P-35 por

LC3 en una aplicación de edificación tipo Gran Panel IV Modificado, reparto Van Troi II

de la ciudad de Caibarién. (Fuentes C, 2014)estudia la eco-eficiencia de un edificio

construido con tecnología FORSA en el mismo reparto de Caibarién. Ambos trabajos

demuestran la posibilidad de obtener incrementos de eco-eficiencia en torno al 50%

como resultado de la sustitución absoluta del cemento tradicional por el cemento

ecológico.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Fomentar la eco-eficiencia es un gran reto para los especialistas de todas las áreas de

la empresa, porque en cualquiera de ellas se pueden encontrar o identificar

oportunidades eco-eficientes. Estas oportunidades no solo se reducen a los límites

internos de la organización, en ellas se involucran otras entidades y actividades

relacionadas a lo largo de la cadena productiva. Es por ello que el estudio de las

cadenas productivas reviste gran importancia en este contexto.

1.3. Cadena productiva. Conceptualización y otros aspectos relacionados con

el término

El concepto de la cadena productiva ofrece un marco conceptual muy amplio que

permite comprender la relación de las diferentes unidades empresariales y el papel que

cumple cada una de ellas de cara al proceso de generación de valor. Además, como un

concepto innovador, provee elementos importantes en el diseño de políticas de apoyo

empresarial que favorecen la generación de riquezas a través de la consolidación de

ventajas competitivas.

La literatura internacional da cuenta de algunos aportes que contribuyeron a la

conformación del concepto actual de cadena productiva. Los primeros trabajos de

(Hirschman, 1958) sobre el desarrollo económico fueron pioneros en proponer que la

existencia de “encadenamientos” de cooperación entre firmas explicaba los mejores

niveles de generación de riqueza en las economías industrializadas del primer mundo.

Para (Hirschman, 1958) los encadenamientos constituyen una secuencia de decisiones

de inversión que tienen lugar durante los procesos de industrialización que caracterizan

el desarrollo económico. Tales decisiones tienen la capacidad de movilizar recursos

subutilizados que redundan en efectos incrementales sobre la eficiencia y la

acumulación de riqueza de los países. La clave de tales encadenamientos, que hacen

posible el proceso de industrialización y desarrollo económico, reside

fundamentalmente en la capacidad empresarial para articular acuerdos contractuales o

contratos de cooperación que facilitan y hacen más eficientes los procesos productivos.

Según el autor, los encadenamientos hacia atrás están representados por las


MATERIALES.

CAPÍTULO I


decisiones de inversión y cooperación orientadas a fortalecer la producción de materias

primas y bienes de capital necesarios para la elaboración de productos terminados.

Entretanto, los encadenamientos hacia delante surgen de la necesidad de los

empresarios por promover la creación y diversificación de nuevos mercados para la

comercialización de los productos existentes.

Posteriormente(Porter, 1990) formula que la generación de ventajas competitivas al

interior de la empresa obedece, entre otros, a la articulación eficiente de la misma

alrededor de una “cadena de valor” que va desde los proveedores de materias primas e

insumos y termina con los servicios encargados de garantizar la satisfacción del

consumidor final. Hacia la década de los años noventa dichos elementos se articularon

al diseño de políticas sectoriales y de apoyo empresarial en Latinoamérica bajo el

esquema de cadena productiva.

Además (Porter, 1990)planteó el concepto de “cadena productiva” para describir el

conjunto de actividades que se llevan a cabo al competir en un sector y que se pueden

agrupar en dos categorías: en primer lugar están aquellas relacionadas con la

producción, comercialización, entrega y servicio de posventa; en segundo lugar se

ubicarían las actividades que proporcionan recursos humanos y tecnológicos, insumos

e infraestructura. Según el autor, “cada actividad (de la empresa) emplea insumos

comprados, recursos humanos, alguna combinación de tecnología y se aprovecha de la

infraestructura de la empresa con la dirección general y financiera”

La definición de cadena productiva proviene de la escuela de la planeación estratégica.

Según esta escuela, la competitividad de una empresa se explica no solo a partir de sus

características internas a nivel organizacional o micro, sino que también está

determinada por factores externos asociados a su entorno. En tal sentido, las relaciones

con proveedores, el Estado, los clientes y los distribuidores, entre otros, generan

estímulos y permiten sinergias que facilitan la creación de ventajas competitivas. Por

ello la cadena productiva “es un sistema conformado por actores con características y

roles específicos, que desarrollan actividades interrelacionadas e interdependientes


MATERIALES.

CAPÍTULO I


alrededor de la evolución y desempeño de un producto, desde la producción

local hasta el consumo, con el fin de generar competitividad para el desarrollo

local”(Salazar and H., 2004);de esta forma la cadena productiva se compone de

eslabones que se relacionan directa o indirectamente para lograr ofrecer un producto o

servicio final al consumidor.

La cadena productiva es “un conjunto estructurado de procesos de producción que

tiene en común un mismo mercado y en el que las características tecno-productivas de

cada eslabón afectan la eficiencia y productividad de la producción en su conjunto”

(ONUDI, 2004) citado en (Isaza C, 2006).

(Acosta, 2006)establece que las cadenas productivas son un conjunto de actores que

se relacionen en función a un producto específico, para agregar o aumentar su valor a

lo largo de los diferentes eslabones, desde su etapa de producción de materias primas

hasta el consumo, incluyendo la comercialización, el mercadeo y la distribución del

producto terminado, por tal motivo las denomina cadenas de valor.

Según, (Bair et al., 2006), las cadenas productivas integran a las industrias desde la

producción primaria hasta la comercialización, la cual puede ser local o internacional, ya

que los acuerdos internacionales han sido un factor que ha fortalecido a la creación de

cadenas globales en los sectores productivos de los países.

(Cilloniz et al., 2003)expresanque es una concentración de empresas con la misma

actividad estrechamente relacionada vertical y horizontalmente, con importantes

economías relacionadas, de aglomeración y especialización; y con la posibilidad de

llevar a cabo una acción conjunta en búsqueda de eficiencia colectiva. Tal

concentración en una región atrae a los clientes incrementando así el mercado, la

competencia induce especialización, división del trabajo y por lo tanto la competitividad,

la interacción de las empresas encadenadas ocasiona mayor aprendizaje productivo,

tecnológico y comercial, facilitando la acción colectiva al interior de los eslabones y

entre los eslabones de la cadena.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Por otra parte Malassis (1992) citado en (Mosqueira, 2006)expone que "El concepto de

cadena se refiere a un producto o un grupo de productos conjuntos o ligados por el uso.

La cadena identificada permite localizar las empresas, las instituciones, las

operaciones, las dimensiones y capacidades de negociación, las tecnologías y las

relaciones de producción, el papel de los volúmenes y las relaciones de poder en la

determinación de los precios, etc."

Hay otros autores que definen en la cadena productiva tres aspectos fundamentales:

análisis global de cadenas productivas, sistemas de suministro y circuitos de

producción. (Leslie and S, 1999).

En ocasiones cadena productiva y cadena de valor se utiliza como sinónimos aunque

algunos autores no piensan así y plantean las diferencias que tienen estas dos

categorías, dos de ellos son:

Lundy (2003:12) citado en (Chávez M), concibe una cadena productiva como la

descripción de todos los participantes de una actividad económica que se relaciona

para llevar unos insumos a un producto final y entregárselo a los consumidores finales.

A diferencia, una cadena de valor se entiende como una alianza vertical o una red

estratégica entre un número de organizaciones empresariales independientes dentro de

una cadena productiva.

La FAO (2006:39) citado en (Chávez M)plantea la diferencia entre cadena productiva y

cadena de valor, mencionando que el término cadena productivase utiliza,

generalmente, en un sentido amplio para describir las interacciones que se producen en

el mercado entre los diferentes actores privados que intervienen, desde la producción

hasta el consumo de un bien (dimensión vertical). En contrapartida, una cadena de

valordebe entenderse como una red o alianza estratégica que se establece, formal o

informalmente, entre un número de actores empresariales independientes que

participan dentro de una o más cadenas productivas, incluyendo algunas ramas de

servicio asociadas (dimensión diagonal), con el fin de producir bienes diferenciados y/o

especializados, mantener relaciones de cooperación y coordinación sobre bases de


MATERIALES.

CAPÍTULO I


reglas de juego explícitas (claramente definidas) e implícitas (arraigadas en la cultura y

en la experiencia empresarial).

Las definiciones de los autoresestán alrededor de destacados elementos clave que

permiten describirla como un sistema en el cual sus partes se relacionan y benefician

entre sí, teniendo una función determinada, para llevar a cabo un mismo proceso

productivo dentro del mercado. Las cadenas productivas se integran por procesos que

van desde la elaboración de productos o servicios hasta su consumo final; estas

permiten que el producto o servicio final tenga un mejor terminado con mayores

atributos.

Coincidiendo con (Cancio D, 2014), existe una gran analogía conceptual entre la

cadena productiva y el ciclo de vida de un producto. Este último rebasa las fronteras

témporo-espaciales del primero, toda vez que considera la durabilidad del producto y su

reciclabilidad. De manera que un análisis de eco-eficiencia implica el estudio riguroso

de las relaciones técnico-económicas que se producen en toda la cadena productiva,

indagando en las actuales y potenciales reservas de eficiencia económica y ambiental.

La figura 1.1 presentada a continuación representa una forma simplificada de una

cadena productiva donde intervienen varios actores que se relacionan para llevar un

producto y/o servicio hasta el consumidor final. Todos ellos están sometidos a

influencias del entorno como aspectos ambientales, políticos, económicos y otros.

Figura 1.1: Esquema Simplificado de cadena productiva.

Fuente:ONUDI (2004) citado en(Isaza C, 2006).


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Es preciso señalar que en la realidad, una cadena productiva no se presenta tan

organizada como aparece en la figura 1.1, sino más dinámica. En la práctica los actores

cambian y pueden pertenecer a otras cadenas, por lo que se presentan relaciones

complejas. También el entorno puede cambiar constantemente, algo que se puede

tornar impredecible para la entidad.

La cadena productiva y sus procesos intrínsecos no constituyen objeto de estudio

directo de la presente investigación. Sin embargo, su tratamiento resulta inobjetable

para el análisis de la eco-eficiencia de un sistema-producto, debido a que es en la

cadena productiva donde cobra sentido dicho concepto. En este, la eco-eficiencia de

una vivienda producida con cemento de bajo carbono podría ser determinada y

evaluada a partir de las interacciones que se producen entre las entidades productivas

que se relacionan. El mapeo de la cadena permite identificar los flujos de entrada y

salida en cada punto crítico del sistema productivo objeto de estudio, lo cual resulta

determinante en el cálculo de costos, valor agregado, consumo de combustible,

electricidad y otros flujos que son por naturaleza fuentes de emisiones ambientales.

1.4. Eco-materiales

El sector de la construcción se ha caracterizado desde inicios del siglo XXI por la

aparición de materiales para la construcción más novedosos y con mejores

propiedades. El reto de lograr una mejor protección al medio ambiente no ha sido fácil

tarea cuando se trata de la utilización de tecnologías que desprenden altas

concentraciones de emisiones negativas al medio ambiente y utilicen un alto grado de

recursos naturales.

Debido a la infraestructura y organización económica, los países desarrollados o

industrializados son capaces de lograr disminuir el impacto negativo al medio ambiente

y hacer un uso eficiente de los recursos naturales. Por su parte las naciones en

desarrollo, como Cuba, donde la infraestructura no es la mejor y hay una deformación

estructural así como una dependencia económica considerable y se utilizan tecnologías


MATERIALES.

CAPÍTULO I


obsoletas, se hace más trabajoso llevar a cabo regulaciones ambientales con facilidad

de cumplimiento.

1.4.1.Definiciones de eco-materiales. Generalidades en Cuba

Para lograr un estudio correcto de la eco-eficiencia en la cadena productiva de

construcción de una vivienda, es importante el estudio de los eco-materiales, ya que el

prefijo eco de ambos significa más económico y más ecológico. Es decir la utilización

de los eco-materiales proporcionaría una mayor eco-eficiencia a la cadena productiva

estudiada.

El término eco-materiales fue creado por Eco-Sur en 1991 para denominar los

materiales viables económica y ecológicamente. Los eco-materiales promueven el uso

de tecnologías tradicionales utilizando materiales locales, pero también nuevas

interpretaciones y desarrollos. Sin embargo, a veces es difícil encontrar métodos y

costumbres tradicionales en los lugares, ya que la propaganda para productos

industriales ha marginado muchas soluciones populares(Benítez and Iglesias, 2013).

Otro concepto dado por (Colombia F, 2007)plantea que: los eco-materiales, son

materiales amigables, pues desde su proceso de extracción, elaboración,

procesamiento e implementación para un uso determinado (construcción, protección,

blindaje, confort, comodidad) no dañan el ambiente ni contaminan la atmósfera.

Los eco-materiales(materiales de construcción económicos y ecológicos), surgen como

una alternativa productiva para países en vías de desarrollo. Son materiales de

construcción similares a los tradicionales, pero fabricados a pequeña escala, con

tecnologías apropiadas, empleando recursos y materias primas locales,

fundamentalmente desechos agroindustriales. A la vez es una fuente de desarrollo,

pues emplea fuerza de trabajo de la zona. Los productos comercializados poseen alta

calidad, y por ende, una creciente competitividad en los mercados locales. (Martirena,

2005). Esta es la definición que seguirá la investigación pues recoge todos los puntos

claves de los eco-materiales.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


El Centro de Investigación y Desarrollo de Estructuras y Materiales (CIDEM) que radica

en la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas y es dirigido por el Dr. Fernando

Martirena, se sitúa a la vanguardia de los estudios teóricos y prácticos sobre el tema de

los eco-materiales. Esta institución diseñó un nuevo modelo de innovación científico

técnico afín a las necesidades de las comunidades para crear materiales de la

construcción con la peculiaridad de adquirirlos a partir de desechos de la producción de

la caña de azúcar, materias primas locales e incluso residuos contaminantes, con muy

bajo consumo energético, en especial en transporte.

Con la participación de la colaboración suiza en proyectos relacionados con el tema, el

CIDEM instaló en el país 43 talleres de eco-materiales, para así aprovechar las

capacidades locales en función del mejoramiento del hábitat en las municipalidades del

país. Más de 5000 viviendas han sido construidas o renovadas a nivel nacional,

creando con ello más de 200 oportunidades de trabajo directa e indirectamente.

Algunos eco-materiales en los que CIDEM ha desarrollado y hoy están a disposición

comercial (Martirena H, 2005):

El cemento puzolánico CP-40: es un aglomerante obtenido al mezclar y moler

finamente cal con puzolana. Las puzolanas son generalmente materiales de

desecho, o materiales naturales de gran abundancia, como las cenizas

volcánicas, y algunas cenizas de la producción agrícola. La puzolana se mezcla

íntimamente con la cal y son molidas en un molino de bolas. Este cemento

puede ser utilizado como sustituto del cemento Portland en un gran número de

aplicaciones.

Las tejas de micro-hormigón: son finas láminas de hormigón moldeadas de forma

curva, con dimensiones 250x500 mm y espesor de 8 mm. El material que la

forma, el micro-hormigón, es un mortero estructural de arena y cemento con

características especiales, que a diferencia de los morteros ordinarios, brinda

alta resistencia a la compresión y flexión. Posee mejores índices de


MATERIALES.

CAPÍTULO I


comportamiento térmico que el asbesto cemento, y un excelente comportamiento

a la intemperie.

Prefabricados de hormigón: son variados productos, que incluyen bloques

huecos de hormigón, vigas, bovedillas y adoquines para pavimentos. Se

producen generalmente por procesos de vibración-compactación en máquinas

diseñadas para esto, que trabajan a pequeña escala. Se han reportado

experiencias de sustitución de hasta un 50% del cemento Portland usado por

cemento puzolánico CP-40, sin que se afecten las propiedades físico-mecánicas

de los productos resultantes.

Adobe: una mezcla de arcilla con arena que es moldeado, secado en forma de

un ladrillo. Este material ha sido usado tradicionalmente con mucho éxito en

algunos países y es conocido por sus excelentes propiedades insulantes. Si se

combina con un buen diseño arquitectónico y una técnica correcta de repello

puede exhibir una buena durabilidad, incluso en países lluviosos.

Combustibles alternativos, cal y ladrillos: en específico en la quema de

materiales de construcción como la cal y los ladrillos de arcilla cocida se hace

necesario buscar alternativas de combustible que sustituyan a la leña. Se ha

desarrollado el “Bloque Sólido Combustible” BSC, que es una combinación de

biomasa y arcilla, que tiene excelentes propiedades combustibles. Cuando el

BSC se quema, las cenizas que resultan de la combustión son una puzolana

altamente reactiva.

Ladrillos de bajo consumo energético: se han desarrollado materiales fundentes

que permiten reducir significativamente el tiempo de quema y la temperatura

máxima de combustión de los ladrillos de arcilla, a la vez que mejoran las

propiedades de los ladrillos resultantes. Experiencias prácticas demuestran que

se puede reducir el consumo de leña hasta un 50%, con un incremento de hasta

un 40% de la resistencia y dureza del ladrillo resultante.

��Calcined Clay Cement también llamado Cemento de Bajo Carbono (CBC) es

un cemento de nuevo tipo que resulta ser más económico y ecológico que el


MATERIALES.

CAPÍTULO I


cemento Portland. Este será abordado detalladamente en el epígrafe 1.5 del

capítulo.

Como una parte interesante de este concepto está la fuerte interacción entre todas las

tecnologías, que incluye el uso multi-propósito de la maquinaria instalada, y la

utilización de los residuos de algunas producciones como materia prima de otras.

Algunos ejemplos que ilustran esto son presentados a continuación (Martirena, 2005):

• El bloque sólido combustible se produce con biomasa de residuos, por ejemplo

aserrín. Con este combustible se puede quemar cal y ladrillos de arcilla cocida, y

las cenizas que resultan de la quema pueden ser usadas en la producción de

cemento puzolánico CP-40. Estas mismas cenizas pueden ser añadidas como

“grog” (aditivo desengrasante) en la producción de ladrillos de arcilla.

• El aditivo fundente que se usa en la producción de ladrillos de bajo consumo

energético necesita ser molido hasta una alta finura, proceso que se realiza en el

mismo molino que se usa para la producción de cemento puzolánico CP-40.

• La máquina de bloques tiene moldes intercambiables que le permiten producir

bovedillas para entrepisos y adoquines para pavimentos.

• El cemento puzolánico puede ser usado en la producción de elementos de

hormigón, donde es capaz de sustituir hasta un 50% del cemento Portland.

Los residuos juegan un papel importante en la producción de eco-materiales. Para ello

hay que conocer las propiedades y características de los mismos, así como sus

aptitudes como potenciales materiales cementantes o como rellenos o agregados.

Los residuos más utilizados para la fabricación de los eco-materiales son:

Cenizas de carbón o de la incineración controlada de materiales vegetales tales

como: cáscara de arroz, bagazo de caña de azúcar, cáscara de café.

Escorias de acerías o de siderúrgica de alto horno. Escorias de Ferro Níquel

(Cerromatoso)


MATERIALES.

CAPÍTULO I


Residuos de ladrillos cerámicos rojos, de cerámica blanca y de porcelana

eléctrica.

Escombros de construcción compuestos por: ladrillos rojos, panelería de yeso,

morteros y hormigones, estucos y acabados.

Escorias de las fundiciones de cobre y aluminio.

Lodos de plantas de aguas residuales urbanas, lodos de industrias químicas.

Con el desarrollo del cemento de bajo carbono (LC₃), la filosofía ha ido paulatinamente

transcurriendo desde el ámbito local hasta la gran industria. Se pretende que en un

futuro no muy lejano el país decida producir a gran escala este tipo de cemento toda

vez que se haya demostrado su superioridad técnica, económica y ambiental. Con la

aparición de este nuevo producto en el Sector Constructivo Cubano el espectro de los

eco-materiales se amplía, así como el debate en torno a sus características se abre

paso.

1.4.2.Resultados de Cuba y otros países de América Latina

Las tejas de micro-hormigón son el ejemplo de mayor éxito en la producción de eco-

materiales. En la actualidad, más de 650 talleres en América Latina (280 en Cuba)

producen unos 3 millones de metros cuadrados de techo por año, en países como

Guatemala, El Salvador, Honduras, Costa Rica, República Dominicana, Cuba, Panamá,

Perú, Ecuador, y Bolivia.

El cemento puzolánico CP-40 es también una buena opción, sobre todo cuando se

utiliza para la fabricación de bloques huecos de hormigón. En este caso se pueden

reducir los costos en más de un 30%, básicamente por la sustitución de cemento

Portland. La tecnología ha sido aplicada con éxito en talleres de la provincia Villa Clara,

Cuba, Nicaragua, Guatemala y Ecuador.

Los resultados de este programa son reconocidos; ya a finales de 2004 se produjeron

más de 600,000 bloques de hormigón y unas 120,000 tejas de micro-hormigón. Se

concluyeron más de 1,600 intervenciones en viviendas afectadas por catástrofes


MATERIALES.

CAPÍTULO I


naturales, que benefician a igual número de familias. Por sus méritos, este proyecto

resultó nominado entre los 30 finalistas para los 10 premios “DubaiHabitatAward”,

entregados por la sección “Habitat” de las Naciones Unidas en el 2004 a proyectos

destacados en el área del hábitat.

1.5. Del Cemento Portland al Cemento de Bajo Carbono

El cemento es una sustancia que une o da cohesión. Su fabricación generalmente es a

partir de minerales calcáreos, tales como la caliza, alúmina y sílice, entre otros, su

presentación es en forma de polvo y se obtiene al triturar rocas duras (caliza y arcilla)

para después quemarlas a 1.500 °C en un horno rotatorio y finalmente, agregar yeso y

otras sustancias. Se endurece con el agua y produce compuestos que son muy

resistentes (Navas and Villalobos, 2013). Sus usos fundamentales son la construcción

de estructuras (pisos, columnas), obras civiles (puentes, túneles) y prefabricados

(baldosas, tubos y otros).

1.5.1.Generalidades del cemento Portland

El cemento gris también se conoce como cemento Portland. El cemento Portland fue

inventado en 1824 en Inglaterra, por el constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a

la semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Portland, en el

condado de Dorset. (Argos, 2011), citado en (Navas and Villalobos, 2013)

Según lo planteado por Kosmatkaet al (2004) citado en (Navas and Villalobos, 2013), el

proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:

Extracción y molienda de la materia prima:La materia prima para la elaboración del

cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas

y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de

explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que

puedan ser procesados por los molinos de crudo.

Homogeneización de la materia prima:Esta etapa puede ser por vía húmeda o por vía

seca, dependiendo de si se usan corrientes de aireo agua para mezclar los materiales.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de

homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el Clínquer a

temperaturas superiores a los 1500ºC. En el proceso seco, la materia prima es

homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En

este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya

que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales,

los hornos son más cortos y el Clínquer requiere menos tiempo sometido a las altas

temperaturas.

Producción de Clínquer:En una sección de temperatura menor, el carbonato de calcio

(calcáreo) se separa en óxido de calcio y dióxido de carbono (CO2). En la zona de alta

temperatura el óxido de calcio reacciona con los silicatos y forma silicatos de calcio

(Ca2Si y Ca3Si). Se forma también una pequeña cantidad de aluminato tricálcico

(Ca3Al) y Aluminoferrito de tricalcio (Ca4AlFe). El material resultante es denominado

Clínquer. El Clínquer obtenido, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para

finalmente obtener cemento.

Molienda del cemento:El proceso de fabricación de cemento termina con la molienda

conjunta de Clínquer, yeso y otros materiales denominados "adiciones", que son entre

otros: escorias de horno alto, humo de sílice, puzolanas naturales, cenizas volantes y

caliza. En función de la composición, la resistencia y otras características adicionales, el

cemento es clasificado en distintos tipos y clases. La molienda de cemento se realiza

en equipos mecánicos en las que la mezcla de materiales es sometida a impactos de

cuerpos metálicos o a fuerzas de compresión elevadas.

Una de las mayores diferencias entre la industria del cemento y otras, es que el

consumo de combustible no es el factor predominante en la emisión de CO₂ durante la

producción cementera. El 50% del CO₂ emitido proviene del proceso de calcinación;

luego, cerca del 40% de las emisiones son resultado de la quema de combustible para

proveer la energía térmica necesaria para que la calcinación ocurra. Adicionalmente,

cerca del 5% de las emisiones proviene de fuentes indirectas como la utilización de


MATERIALES.

CAPÍTULO I


electricidad para operar la planta y el 5% restante proviene de las diversas necesidades

de extracción en la cantera y transporte de la materia prima y producto final a los silos.

Debido a la fuerte contaminación y repercusión que tiene la producción de este muy

conocido cemento Portland, los empresarios e investigadores han trabajado para

implementar políticas que contribuyan a confrontar este problema y crear un modelo

sostenible para la producción de cemento. Existe una estrategia común, conformada

por cuatro líneas de trabajo fundamentales (WBCSD, 2009) citado en (Vizcaíno, 2014);

(Hendriks, C.A., et al 1998) citado en (Vizcaíno, 2014) (i) la mejora en la eficiencia de

los procesos, (ii) el uso de fuentes alternativas de combustibles, (iii) la captura y

almacenaje de CO2 y (iv) la reducción del factor de clínquer mediante el empleo de

materiales cementicios suplementarios.En este orden las acciones para la reducción de

las emisiones causada por la industria del cemento deben ser consideradas desde un

enfoque regional atendiendo a los aspectos geopolíticos y tecnológicos de cada país y

organización. El epígrafe siguiente pone manifiesto los avances de Cuba en función de

la estrategia antes expuesta.

1.5.2.Generalidades del Cemento de Bajo Carbono (CBC)

El hormigón es uno de los materiales más utilizados por el hombre, el cemento es su

principal ingrediente y es el responsable de la generación de uno de los gases de efecto

invernadero más preocupantes, el CO2. La emisión de CO2ocurre a través de la

descarbonatación de las materias primas utilizadas en el proceso de manufactura del

cemento y el uso de combustibles fósiles como fuentes de energía directa e indirecta.

Sobre la base del modelo estándar de producción de cemento usado actualmente y las

tecnologías disponibles, se estima que por cada tonelada de cemento producida se

emite entre 0.65 – 0.90 toneladas deCO2(Gartner, 2004); (Damtoft, J.S., et al. 2008)

citado en (Vizcaíno, 2014), lo que llevado a los datos de producción anual, sitúan a la

industria del cemento como responsable de la emisión de entre 5 – 8 % del CO2 a

escala global (WBCD – CSI. 2012 citado en (Vizcaíno, 2014); (Müller, N. and J.

Harnisch, A. 2008) citado en (Vizcaíno, 2014).


MATERIALES.

CAPÍTULO I


El problema de la contaminación a la atmósfera por las producciones existentes es un

tema de preocupación para todos, fundamentalmente cuando nos referimos a la

producción de materiales de la construcción. Como bien se ha planteado anteriormente

diferentes organizaciones y entidades han llevado a cabo ideas, todas con el fin de

lograr un mundo mejor, donde la contaminación al medioambiente se reduzca, a través

de la reciclabilidad de recursos y otros métodos.

La Universidad Central “Marta Abreu de las Villas” con el CIDEM no está exenta de

estas preocupaciones, y junto al Instituto Federal de Tecnología de Lausana, Suiza han

desarrollado una formulación novedosa del cemento denominado "Cemento de Bajo

Carbono" que resulta ser más ecológico y económico que el cemento tradicionalmente

utilizado.

Según el Dr. (Martirena H, 2013) la fórmula de cemento desarrollada permite triplicar los

niveles actuales de sustitución de clínquer que logra la industria de cemento en Cuba

(alrededor del 15-18% en el cemento PP-25), para producir un cemento de similar

resistencia y una resistencia muy superior a la penetración de agentes como los

cloruros, que pueden producir daños en la matriz de hormigón.

Denominado oficialmente SIG-B45, se produjo por primera vez en el año 2013 este tipo

de cemento ecológico en el país, en la Fábrica de Cemento Siguaney, provincia de

Sancti Spíritus, parte central de Cuba. Inicialmente a escala de prueba industrial, se

produjeron en total 130 toneladas del material, posteriormente utilizados en pruebas de

ensayo y en aplicaciones prácticas.

El LC₃ es un tipo de cemento mezclado capaz de sustituir hasta un 40% del clínquer

(uno de los componentes más costosos) del cemento Portland ordinario (CPO) por el

material cementicio suplementario (MCS) llamado metacaolín (MK). El metacaolín se

obtiene de la calcinación de la arcilla caolinítica a una temperatura de entre 650-800°C.

Este material en proporción del 30%, combinado en la molienda con un 48% de

clínquer, 7% de yeso y un 15% de carbonato de calcio como relleno, produce el nuevo


MATERIALES.

CAPÍTULO I


tipo de cemento más ecológico y económico. La figura 1.5 muestra la composición de

los principales tipos de cementos fabricados en Cuba.

Figura 1.1. Composición de los principales tipos de cemento fabricados en Cuba Fuente: Adaptado de (Martirena H, 2013), (Sánchez, 2015) y (Cancio D, 2014)

El uso del metacaolín (MK) como aditivo en la producción de cementos constituye una

de las medidas de sustentabilidad económica y ambiental de la industria cementera. El

MK tiene un alto potencial puzolánico por su composición química, su alto grado de

desorden estructural y su finura, que le permite tener una gran superficie de reacción,

favoreciéndose la capacidad aglomerante (Castillo I, 2012).

El MK es uno de los MCS más estudiados y revisados por las ventajas en el ahorro de

recursos energéticos y la disminución de las emisiones de �� que provoca su

utilización como sustituto de una porción de clínquer. El MK es un aluminosilicato

activado térmicamente, que se produce al calcinar el caolín a las temperaturas antes

referidas; con esta temperatura se hace una transformación de su estructura cristalina

que al perder el agua combinada por la acción térmica destruye la estructura cristalina

del caolín (Alujas A, 2010).

La actividad puzolánica del MK se evidencia cuando al adicionarlo al CPO se obtiene un

material con una serie de ventajas sobre el CPO sin adiciones, tales como (Restrepo J,

2006).

• Incremento de las propiedades mecánicas, especialmente, a edades

tempranas.

• Incremento de la resistencia al ataque de sulfatos.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


• Incremento de la resistencia a la reacción álcali-sílice.

• Incremento del refinamiento de poros.

• Decrecimiento de la permeabilidad.

• Decrecimiento de la corrosión del refuerzo.

• Disminución en la evolución del calor de hidratación.

Al realizar reemplazos de cemento por MK con porcentajes cercanos al 30% se logra,

desde edades tempranas, valores de resistencia a compresión muy superiores que los

del CPO, incluso superiores a otros cementos con fines específicos que se producen en

el mundo (Martirena H, 2010 a). Las máximas resistencias relativas se dan a los 14

días, lo que permite establecer que la actividad puzolánica del MK alcanza su punto

máximo de reacción en este período de tiempo.

Además se ha probado que los hormigones adicionados con MK tienen mejor

laborabilidad pues se acorta el tiempo de fraguado inicial y ayuda a controlar la reacción

álcali agregado que reduce el riesgo de corrosión del refuerzo, la hidratación del

cemento y mejora la durabilidad del concreto por la disminución significativa de la

permeabilidad a los agentes agresivos a través de la matriz (Restrepo J, 2006).

El reemplazo de una porción de clínquer por MCS se reconoce como la manera más

positiva de reducir las emisiones de CO₂ y disminuir los gastos energéticos asociados a

la producción del cemento, al mismo tiempo que puede mejorarse o mantenerse la

resistencia mecánica y la durabilidad del hormigón. En estudios de prefactibilidad, se

demuestra de forma preliminar que puede alcanzarse una reducción del 10% de los

costos de producción y del 35% de las emisiones de CO₂ por tonelada de cemento

producida (Martirena H, 2010 b).

1.5.2.Uso del Cemento de Bajo Carbono

El CBC que hasta el momento se ha utilizado en el país es el que se produjo en la

fábrica de cemento de Siguaney en el año 2013. Aproximadamente cinco toneladas de

este se trasladaron para el Taller de eco-materiales de Manicaragua.


MATERIALES.

CAPÍTULO I


El parque ubicado frente al comedor central de la Universidad Central Marta Abreu de

las Villas fue reparado y agrandado con baldosas producidas con el CBC; que

igualmente se deben hacer estudios pertinentes.

El objeto de estudio práctico de (Pérez C, 2014) fue la obra San Pedro en la ciudad de

Santa clara; en la cual se utilizaron 20 toneladas del mencionado cemento ecológico.

Su investigación tuvo el objetivo de evaluar la eco-eficiencia de la utilización de

cemento de bajo carbono, fundamentalmente en la construcción de 1m2 de muro.

Veintidós toneladas de LC₃ fueron dirigidas a la Empresa de Producción Industrial UEB

Remedios para fabricar elementos necesarios en las pruebas delaboratorio realizadas.

DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO A

IMPLEMENTAR, CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA PRODUCTIVA


UTILIZADA

CAPÍTULO II


CAPÍTULO II: DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO APLICADO,

CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA PRODUCTIVA DE LA OBRA LA BOLERA Y

LA TECNOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN UTILIZADA

El presente capítulo tiene como propósitos describir el procedimiento metodológico a

utilizar para evaluar la eco-eficiencia y caracterizar la cadena productiva de

construcción de la obra La Bolera, así como las entidades económicas que la integran y

la tecnología de construcción a utilizar. La obra está compuesta por siete viviendas

independientes situadas en la calle Carlos Roloff del Municipio de Sancti Spíritusy de

las cuales se estudiará una de ellas.

2.1. Procedimiento aplicado en la investigación

En el presente epígrafe se expone detalladamente el procedimiento que se aplica en la

investigación para la evaluación de eco-eficiencia. Su síntesis queda contenida en el

diagrama de la figura 2.1. El procedimiento fue desarrollado por (Cancio D, 2014), y es

contentivo de las mejores experiencias en el ámbito internacional, tomando como

referencias la Norma (ISO, 14045: 2012). Gestión medioambiental: Evaluación de eco-

eficiencia de un sistema productivo. Principios, requerimientos y directrices; así como

toda la serie de Normas (ISO, 14040: 1997) hasta la 14 049, relacionadas con el

Análisis de Ciclo de Vida de productos-sistema.

El procedimiento consta de 5 fases y 16 etapas, integradas orgánicamente. A saber,

Fase I: Definición de objeto y alcance; Fase II: Caracterización de la cadena productiva

asociada al sistema-producto seleccionado; Fase III: Creación del inventario de datos:

materiales, energía y valor; Fase IV: Determinación de los indicadores de eco-

eficiencia; y Fase V: Reporte del Perfil de eco-eficiencia e interpretación. Seguidamente

se ofrece la explicación pormenorizada del contenido de las etapas del procedimiento.

La Norma ISO-14 045 ha servido de plataforma metodológica para aplicaciones más

particulares, sin embargo, tiene un carácter general, esto es, puede ser aplicada a

cualquier producto o servicio y a cualquier sector productivo de bienes y/o servicios.




UTILIZADA

CAPÍTULO II


Ello origina la necesidad de desarrollar instrumentos más contextualizados tanto a

sistemas productivos enmarcados en sectores económicos específicos, como a

espacios geográficos determinados. Hoy en día la eco-eficiencia se instrumenta en

cientos de empresas y países, sin embargo, las condiciones propias del sistema

socioeconómico cubano determinan nuevos requerimientos para la evaluación de eco-

eficiencia, de manera que se puedan ofrecer coherentes y utilitarias interpretaciones.

Objetivo del procedimiento: Diseñar un instrumento metodológico para realizar

evaluaciones de eco-eficiencia en edificaciones cubanas.




UTILIZADA

CAPÍTULO II





UTILIZADA

CAPÍTULO II


2.1.1. Fase I. Definición de objetivos y alcance

La fase establece los límites de sistema con que se operará en el estudio de eco-

eficiencia, declarando la(s) unidad(es) de análisis y el alcance.

Etapa 1.1. Definir y tipificar la obra a analizar. En esta etapa se declara la obra objeto

de estudio, especificando si es un edificio multifamiliar, apartamento, vivienda

independiente. Se enuncian todos los aspectos identificativos de la obra, su

clasificación como sistema constructivo, tecnología constructiva empleada y sus

características esenciales.

Etapa 1.2. Definir el alcance del estudio o límites del sistema (sistema estructural,

función y unidad funcional). En esta etapa debe quedar declarado el ámbito del estudio

de eco-eficiencia. Como se trata de obras constructivas, el límite del sistema a analizar

dependerá del sistema estructural que comprenderá el estudio. Se puede alcanzar, en

el más abarcador escenario, una edificación en su totalidad, o en su defecto,

dependiendo de las condiciones concretas, se podría analizar un sistema estructural

compuesto por paneles y losas, una unidad habitacional, un metro cuadrado de muro,

un metro cuadrado de superficie de suelo, entre otras especificaciones posibles. Esta

etapa es crucial porque de ella dependerá la definición de aquellos datos de entrada

requeridos para el cálculo de los indicadores de eco-eficiencia. La función dependerá

del desempeño para el cual se produce el resultado. En soluciones constructivas ello

equivale, por ejemplo, a prestaciones como la resistencia mecánica del hormigón, la

durabilidad de la estructura, siendo estas dos las propiedades más focalizadas por los

ingenieros y otros especialistas que analizan los sistemas constructivos.

Etapa 1.3.Establecer las limitaciones derivadas de los límites del sistema declarados en

1.2, supuestos generales relevantes y definición de escenarios de evaluación. Esta

etapa realiza especificaciones relativas al alcance anteriormente declarado, dejando

constancia de todos los presupuestos con los cuales se operará en la evaluación de

eco-eficiencia. Por ejemplo, si el estudio comprenderá un metro cuadrado de muro

como unidad funcional, podrían tomarse definiciones tales como: qué tipo de bloque se




UTILIZADA

CAPÍTULO II


utiliza, características de los materiales empleados y su relevancia para el análisis

perseguido. En función de las alternativas susceptibles de análisis, podrían prefijarse

ciertos escenarios de evaluación, los cuales deberían quedar declarados en este

apartado, toda vez que ello define el alcance del estudio.

2.1.2. Fase II: Caracterización de la cadena productiva asociada al sistema-

producto seleccionado

Esta fase posee relevancia en la evaluación perseguida, puesto que es justamente en

la cadena productiva donde se producen los flujos de materiales, energía y valor, los

cuales resultan esenciales en el balance del flujo de materiales requerido en función de

la determinación de emisiones ambientales y del valor agregado o costo que se

produce en el entramado de la red física del sistema productivo.

Etapa 2.1. Caracterización de todos los entes vinculantes de la cadena y su rol en el

sistema. En esta etapa se declaran todas las entidades económicas que se involucran

en la cadena de suministro, desde los proveedores de materias primas hasta la

empresa constructora, pasando por la intermediación y las actividades de apoyo a la

cadena central. Se definen los roles asociados a cada ente en el proceso de agregación

de valor en la cadena. En este proceso la técnica de entrevista debe ser utilizada de

manera inobjetable en aras de recabar información acerca de la identificación de

funciones específicas en cada nodo del sistema-producto. Generalmente un gran

número de actores se vinculan en el proceso constructivo de una edificación, con

independencia de su tipología, debido a la propia naturaleza y complejidad del producto

final y al sector productivo en el cual se circunscribe. Del correcto levantamiento

realizado en esta etapa, dependerá en gran medida la calidad de las etapas

subsiguientes.

Etapa 2.2. Mapeo de la cadena por diagramación o flujograma. En esta etapa se diseña

el mapa orgánico de la cadena productiva asociada a la edificación objeto de estudio,

de manera que se establezcan en forma de diagrama de flujo los vínculos entre los

entes económico-productivos. De las precisiones acerca de los orígenes y destinos de




UTILIZADA

CAPÍTULO II


los materiales y sus procesos transformativos dependerá en gran medida la correcta

asignación de los flujos de entrada y salida durante todo el recorrido del sistema-

producto. Se recomienda utilizar una iconografía en el diagrama de forma tal que se

distingan con facilidad los nodos donde ocurren los procesos transformativos, esto es,

las materias primas se transforman en productos intermedios a lo largo de la red física

de la cadena hasta la conformación definitiva del producto final. Clasifican en esta

categoría, por ejemplo, las plantas de prefabricado de hormigón y las plantas

productoras de hormigón de premezclado. Sin embargo, se puede ser tan preciso en el

mapeo de la cadena como el alcance que se pretenda lograr. Una obra utiliza el árido

como materia prima o insumo productivo, que dependiendo del análisis concreto puede

ser tomado como una simple entrada del proceso, sin embargo, en rigor, los áridos

artificiales requieren de un proceso transformativo para convertirse en los materiales

que posteriormente son utilizados en las soluciones constructivas. Similar punto de vista

se aplica al bloque hueco de hormigón así como a otros muchos elementos que bien

pueden ser considerados como una simple entrada, o mejor podrían ser analizados en

toda su trayectoria. Es importante apuntar que la trazabilidad del producto de la

construcción es el principio más riguroso que podría coadyuvar a los más precisos

cálculos de emisiones ambientales y de valor agregado, toda vez que el proceso se

origina en las canteras o yacimientos de los materiales primarios.

Etapa 2.3. Caracterización de los encadenamientos que se generan en el sistema

productivo. Toda la red diseñada en la etapa previa se describe en la etapa 2.3,

estableciendo las regularidades que caracterizan los nexos productivos entre los nodos

de operación. Este análisis es fundamental en la determinación de alternativas que

pueden surgir en el entramado del sistema-producto, con objeto de hacer

potencialmente más eficiente el proceso de agregación de valor hacia el producto final.

De las interrelaciones técnico-productivas podrían emerger potenciales fuentes de

reservas de eficiencia en el uso y manejo de los recursos, lo cual tributaría

favorablemente a la evaluación de eco-eficiencia. El mecanismo económico por el cual

se rigen los procesos productivos en toda la red logística, más allá del




UTILIZADA

CAPÍTULO II


aprovisionamiento y la distribución en sí mismos, constituye un elemento de obligado

análisis en el sentido de optimizador. La existencia de varios proveedores, la

determinación de capacidades productivas y puntos críticos (o cuellos de botella), la

efectividad en el ciclo transportación/almacenamiento/transportación (inherente a la

distribución), la efectividad de la comercialización de las materias primas, la gestión de

pedidos, entre otros, constituyen referentes analíticos en esta etapa de la evaluación.

2.1.3. Fase III: Creación del inventario de datos: materiales, energía y valor

En esta fase se realiza el relevamiento de toda la información generadora de datos para

la cuantificación de la eco-eficiencia. De una parte, las magnitudes asociadas a la

caracterización/evaluación medioambiental, y de otra, las variables que caracterizan el

desempeño económico. Este proceso transcurre a lo largo de toda la cadena

productiva.

Etapa 3.1.Determinación de dosificaciones (gravimétrica y/o volumétrica) por unidad

funcional. En esta etapa se determinan las especificaciones relativas al consumo de

materiales al nivel de la unidad funcional con que se opera. Aun cuando el alcance del

estudio sea la edificación en su totalidad, se requiere establecer las dosificaciones al

nivel de unidades funcionales más básicas y genéricas, como por ejemplo, el metro

cuadrado de muro. Ello posibilitaría establecer comparaciones con otros estudios de

referencia, aun cuando en estos últimos no se hubiese reportado el mismo alcance.

Dependiendo además de la tipología de solución constructiva objeto de estudio, podría

resultar apropiado otro tipo de unidad funcional, como por ejemplo, en el caso de un

edificio Gran Panel o FORSA, podría ser metro cuadrado de superficie total edificada.

Si se analiza un objeto de obra en el que intervienen bloques, por ejemplo, se deben

especificar las dosificaciones asociadas a la producción de este elemento, así como

para el resto de los materiales intermedios producidos antes de la colocación final en la

obra objeto de estudio.

Etapa 3.2. Determinación del inventario y costeo de materiales para la unidad funcional

analizada. Esta etapa consiste en determinar el volumen total de materiales a partir de




UTILIZADA

CAPÍTULO II


las dosificaciones antes declaradas y considerando el sistema estructural declarado

como alcance del estudio de eco-eficiencia. Si se ha elegido un sistema estructural

compuesto por vigas y losas, se determinarán las cantidades de material requeridos por

la totalidad de los elementos prefabricados a escala de la edificación. En este punto el

investigador se auxilia en gran medida del material factológico de los entes productivos

que forman parte de la cadena productiva, analizando sus procesos subyacentes en

función del relevamiento de los datos. Es preciso recorrer toda la cadena productiva en

función de armonizar el producto final (la obra constructiva) con todos los materiales

directos e indirectos que forman parte de su ciclo de vida. En esta etapa las fichas de

costo de las entidades y el balance de materiales resultan de gran utilidad para el

analista. El propósito final de esta etapa es calcular el costo total de producción

asociado a la unidad funcional objeto de estudio.

Etapa 3.3.Determinación del inventario de energía consumida en toda la cadena

productiva en términos de la unidad funcional analizada. En esta etapa se procede a

determinar la energía total consumida a nivel de la unidad funcional objeto de estudio,

lo cual comprende el combustible y electricidad empleados en la obtención de todos los

materiales insumidos en la cadena productiva de la vivienda, la unidad habitacional, la

viga, la columna, el metro cuadrado de muro, dependiendo del alcance del estudio. Se

deben tener en cuenta los materiales intermedios, como por ejemplo, los bloques, los

cuales consumen energía en sus procesos de elaboración. Por el uso frecuente de

numerosos productos intermedios, el estudio ambiental de un sistema constructivo

resulta complejo toda vez que involucra numerosos agentes económico-productivos del

ciclo de vida del producto final. Esta etapa requiere de numerosas consultas a

tecnólogos y otros expertos del entramado empresarial que comprende el objeto de

obra analizado. En este acápite se determina el consumo de combustible asociado a la

transportación, lo cual es un proceso sumamente complejo porque casi siempre

involucra algún método de prorrateo para determinar qué parte del consumo total de

combustible se carga a la unidad del material que se transporta. Por ejemplo, se

transportan 15 metros cúbicos de arena de la cantera a la obra, pero es necesario




UTILIZADA

CAPÍTULO II


conocer qué parte del consumo de combustible por kilómetro transportado le

corresponde a cada m3 del referido árido.

Etapa 3.4.Determinación del costo de mano de obra, costo de capital y costos

indirectos de producción.En esta etapa se involucran los costos de fuerza de trabajo,

costos de depreciación de equipos y otros costos asociados al uso del capital, así como

todos los costos indirectos que pudieran resultar relevantes en la construcción de un

objeto de obra. Generalmente las fichas de costo y los presupuestos de los proyectos

de obra constructiva constituyen material factológico de obligada consulta en este

acápite.

2.1.4. Fase IV: Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia

En esta fase se produce la cuantificación de la eco-eficiencia, a partir de las

evaluaciones económica y ambiental correspondientes.

Etapa 4.1. Definición de los indicadores de Eco-eficiencia con que se operará. En esta

etapa se deben precisar los indicadores de eco-eficiencia que han de determinarse e

interpretarse. Como lo postula la literatura especializada en eco-eficiencia, un indicador

de esta naturaleza es un ratio contentivo de una magnitud económica en el numerador,

y una magnitud ambiental en el denominador, esto es, AmbientalDesempeño

EconómicoDesempeño

.Numerosas variables económicas pueden ser consideradas, tal como las referidas

anteriormente, sin embargo, al tratarse de una obra constructiva, no tendría mucho

sentido referirse a volumen de producción y ventas o beneficios económicos. El costo

de producción podría ser una magnitud altamente valiosa, sin embargo, un problema

metodológico de medición se presenta cuando se considera el costo como variable

sintetizadora del numerador. Supóngase que se tienen dos estudios de caso: A y B,

con los siguientes resultados de costos y emisiones por unidad funcional: Costo de A: 4

pesos, emisiones de A: 2 kg de CO₂-e; costo de B: 6 pesos, emisiones de B: 3 kg de

CO₂-e. El ratio 4/2 es equivalente a 6/3, lo cual conduciría a concluir que A y B son

igualmente eco-eficientes. Sin embargo, es trivial que B es menos eco-eficiente que A




UTILIZADA

CAPÍTULO II


porque genera más costos y más emisiones que A, por unidad funcional. La razón es

que el cociente entre dos magnitudes de naturaleza decreciente (en el sentido eco-

eficiente), no determinan un indicador consistente y coherente, con capacidad

interpretativa. Es por ello que el Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo

Sustentable recomienda utilizar el método del valor agregado, por ejemplo,

2COdeEmisiones

AgregadoValor.El valor agregado de un producto en un punto X de su ciclo de vida

se determina como el precio final del producto, deducidos todos los costos hasta el

punto o nodo X. Supóngase los casos A y B nuevamente. Para un precio del producto

de 12 pesos, el valor agregado y la eco-eficiencia de ambas soluciones se determinaría

como sigue: valor agregado de A: 12 – 4 = 8 pesos, eco-eficiencia de A: 8/2= 4; valor

agregado de B: 12 – 6 = 6 pesos, eco-eficiencia de B: 6/3=2. Luego, la alternativa A es

doblemente más eco-eficiente que B. En efecto, el incremento en eco-eficiencia se

debe al porciento de reducción de costos más el porciento de reducción de emisiones

de la mejor alternativa versus la de referencia. La eco-eficiencia es un indicador relativo

y como tal posee poder interpretativo mediante comparaciones de referencia.

El método del valor agregado, sin embargo, presenta limitaciones en el caso del

sistema económico cubano, producto de las distorsiones de precio existentes al interior

del sistema de la vivienda y el amplio complejo empresarial que constituye el sector de

la construcción. Existen diferentes políticas de precio en este sector, dependiendo del

tipo de empresa constructiva, el destino final de las edificaciones producidas, entre

otros factores. Resulta frecuente operar con una dinámica de precios muy fluctuante y

heterogénea en el sector constructivo. La política económica ha desempeñado un rol

decisivo en esta distorsión de precios, lo cual constituye un reto en la actualización del

modelo económico cubano.

Por lo anteriormente planteado, se propone como medida sintetizadora de la evaluación

económica en el ciclo de vida del producto, el costo de producción. Sin embargo, por lo

explicado anteriormente en esta misma etapa, no resulta coherente su incorporación en




UTILIZADA

CAPÍTULO II


la construcción de un indicador de eco-eficiencia. Es común en la literatura económica

encontrarse este tipo de problema metodológico cuando se realizan análisis

multifactoriales. Una medida remedial puede ser el uso del inverso del costo como

variable del desempeño económico. De manera que un indicador coherente podría ser

el siguiente: AmbientalDesempeño

Costo1

.Dependiendo del alcance de la evaluación

ambiental, el denominador podría incorporar diversas categorías, siendo la más

generalmente aceptada el volumen de emisiones de dióxido de carbono equivalente,

considerada una medida sintetizadora del impacto ambiental de un producto, servicio o

sistema productivo. Sin embargo, lo anterior constituye solo una propuesta. Múltiples

magnitudes quedan por explorarse y podrían emplearse diversas categorías de impacto

ambiental, en dependencia de los límites del sistema estudiado. De igual forma, el

ámbito económico no debe verse sesgado al costo como variable únicamente relevante,

pues múltiples aristas del desempeño económico pueden ser sometidas a análisis.

Etapa 4.2. Evaluación medioambiental del sistema productivo como totalidad. En esta

etapa se realiza una ordenación orgánica de todos los flujos generadores de emisiones

en cada punto relevante de la cadena productiva. Estos flujos se deben relacionar de

acuerdo a las actividades y procesos que tienen lugar en todo el proceso de agregación

de valor (o conformación del producto final). Se deben utilizar los factores de impacto

establecidos para el combustible específico que haya sido utilizado en los procesos así

como el factor de emisión de la electricidad, de acuerdo con las cifras oficiales del

Sistema Electroenergético Nacional (SEN). Estos factores de impacto constituyen los

homogeneizadores de las emisiones a escala del sistema-producto. Para un estudio

riguroso de ACV se deben aplicar los protocolos de cálculo de emisiones postulados

por el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en

Inglés).

En caso de aplicar el análisis de ciclo de vida (ACV) tal y como lo estipula la Norma ISO

14 040, y dependiendo del alcance del estudio, se deberían especificar las categorías




UTILIZADA

CAPÍTULO II


de impacto ambiental que serán caracterizadas y aplicadas (calentamiento global,

acidificación, eutrofización, agotamiento de la capa de ozono, uso del suelo, uso del

agua, pérdida de la biodiversidad, contaminación del aire por partículas, entre otras). Es

importante apuntar que un ACV podría constituir per se una investigación científica

independiente, por cuanto no es una condición sine quanon para la evaluación de eco-

eficiencia la desagregación de todas las categorías de impacto. Existe consenso en que

la más influyente resulta la categoría calentamiento global.

Etapa 4.3.Determinación de costos totales al nivel de la unidad funcional analizada. Los

costos calculados en 3.2 y 3.4 determinan de conjunto el conglomerado de costos que

se resume en esta etapa. El investigador debe percatarse de no ignorar ningún costo

relevante a lo largo de la cadena productiva, para lo cual debe repasar varias veces las

interconexiones productivas que se generan en la misma.

Etapa 4.4. Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia. En esta etapa se

realizan los cálculos de eco-eficiencia de acuerdo con los indicadores antes declarados.

Se realizan, adicionalmente, análisis de sensibilidad para robustecer los resultados en

torno a la incertidumbre y el riesgo que le son consustanciales a todo análisis

económico.

2.1.5. Fase V: Reporte del perfil de Eco-eficiencia e interpretación

La fase V y última del procedimiento está referida al reporte de los resultados de eco-

eficiencia derivados de la evaluación concreta realizada. Es la fase interpretativa del

estudio de eco-eficiencia.

Etapa 5.1. Establecer el perfil de Eco-eficiencia con fines comunicacionales

En función de quienes sean los usuarios de la evaluación, se presenta un resumen

sintetizador de los aspectos relevantes de la eco-eficiencia asociada al sistema-

producto analizado. Debe contener lo siguiente:

Inversionista de la obra constructiva:

Proyectista de la obra constructiva:




UTILIZADA

CAPÍTULO II


Empresa constructora:

Destino final de la edificación:

Descripción de la solución potencialmente eco-eficiente que origina el estudio:

Precio de la obra: puede realizarse una valuación a precio de estado y a precio de

mercado

Costo total de la obra:

Valor agregado: Este puede desagregarse por nodos relevantes, en dependencia de los

usuarios de la información (en caso de utilizar este indicador, que no se recomienda en

el caso de sistemas constructivos cubanos).

Emisiones totales asociadas a la obra:

Indicador de eco-eficiencia: las últimas cuatro categorías se deben reportar en forma

comparada tomando en consideración los escenarios alternativos que se someten a

evaluación.


prestaciones y características homogéneas. Juicios de valor y lecciones aprendidas. En

esta etapa se deberían realizar comparaciones con respecto a otros estudios de caso

de características estructurales homogéneas, casos genéricos de referencia, a lo cual

se le debe incorporar la experiencia y resultados logrados en el ámbito internacional.

Finalmente, se reportan las lecciones aprendidas de la evaluación realizada, con visión

perspectiva para futuras evaluaciones de eco-eficiencia en nuevos estudios de caso.

2.2. Caracterización de los principales entes que intervienen en la cadena

productiva de la obra

La cadena productiva de la obra La Bolera está compuesta por una serie de entidades

que cumplen las funciones de proveedores o suministradores, distribuidores,

comercializadores y productores; las cuales están detalladas a continuación:

1. Empresa de Construcción y Montaje Sancti Spíritus(ECMSS)




UTILIZADA

CAPÍTULO II


- Brigada Constructora #1 de obras Sancti Spíritus Centro

- Unidad de Producción Industrial

- Unidad de Transporte

2. Empresa de Cemento Siguaney

3. Empresa de Materiales de la Construcción. (EMCOS)

- UEB Cerahor Ligero (Cerahor: se refiere a cerámica y hormigón)

- UEB Cantera

- UEB Hormigón

4. Unidad Comercializadora Territorial Escambray Sancti Spíritus

5. Organización Básica Eléctrica (OEB Sancti Spíritus)

6. Acueducto y Alcantarillado

La Empresa de Construcción y Montaje de Sancti Spíritus (ECMSS) se subordina al

Organismo Superior de Dirección Empresarial (OSDE) de Construcción y Montaje

perteneciente al Ministerio de la Construcción (MICONS). Esta entidad brinda servicios

de construcción civil y montaje de nuevas obras, edificaciones e instalaciones; de

demolición, desmontaje, remodelación, restauración, reconstrucción y rehabilitación de

edificaciones, instalaciones y otros objetivos existentes y de reparación y

mantenimiento y mantenimiento constructivo. Además produce y comercializa

elementos prefabricados de hormigón, hormigones asfálticos e hidráulicos, morteros y

otros materiales y productos para la construcción.

La ECMSS está compuesta por seis brigadas constructoras: Brigada Constructora # 1

de Obras de Sancti Spíritus Centro, Brigada Constructora # 2 de Obras de Sancti

Spíritus Norte, Brigada Constructora # 3 de Obras de Trinidad, Brigada Constructora # 4

de Obras de Habana, Brigada Constructora # 5 de Movimiento de Tierra, Brigada

Constructora # 6 de Pavimentación; seis unidades básicas de logística: Unidad de

Producción Industrial, Unidad Base de Talleres, Unidad de Transporte, Unidad de

Servicio a Trabajadores, Unidad de Producción Agropecuaria, Unidad de Administración

de Obras; una escuela de capacitación y una oficina central.




UTILIZADA

CAPÍTULO II


Sus principales clientes lo conforman los diversos departamentos inversionistas de las

Direcciones de la Vivienda, de Salud, Deportes, de Comunales y los Consejos de la

Administración en Municipios y Provincia, según la política inversionista aprobada por el

estado y gobierno para cada año así como la disponibilidad del presupuesto.

En la ejecución de esta obra la ECMSS tuvo involucradasdos de sus unidades y una

brigada. La Brigada Constructora de Obras No. 1 de Sancti Spíritus Centro, aportó la

fuerza de trabajo y la tecnología, la Unidad de Producción Industrial produjo los aceros,

prefabricados y la carpintería de aluminio y la Unidad de Transporte aportó el parque de

vehículos para el trasiego de materiales desde los proveedores hacia la obra.

En la ejecución de la obra intervinieron las siguientes entidades como entes

suministradores:

La Empresa de Cemento Siguaney, está ubicada en el poblado que lleva su nombre,

municipio Taguasco, provincia Sancti Spíritus. Conocida como fábrica de cemento, es

una de las más antiguas del país, puesta en marcha desde febrero de 1971 con tres

líneas de producción, ampliándose a cuatro líneas en agosto de 1972 para una

capacidad total de 670mil toneladas anuales. Tiene como misión producir los diferentes

surtidos de cemento Portland gris del tipo P-350 puro y PP-250, cemento blanco y

clínquer blanco para exportar y la marca comercial registrada para la comercialización

es Cemento Curazao.

El cemento Portland elaborado en Siguaney se obtiene mediante la pulverización del

clínquer y la adición del yeso en forma natural. La producción se ejecuta al menor costo

posible, con un nivel de calidad que satisfaga competitivamente las expectativas de los

clientes.Las posibilidades de producción de Siguaney son: zeolita y caliza,el

combustible que se utiliza en este proceso es el petróleo crudo cubano. Existen dos

métodos de fabricación del cemento: el proceso húmedo y el seco; debido al marcado

atraso económico de su tecnología utiliza el proceso húmedo aunque este es el más

costoso, porque consume más combustible y requiere de piezas de repuesto de difícil

adquisición.




UTILIZADA

CAPÍTULO II


En el centro se produjo por primera vez el cemento cubano de bajo carbono en el año

2013, con una totalidad de 130 toneladas (120 en silo y 10 en saco). En la actualidad se

realizan estudios de factibilidad técnico-económica para la adaptación de un horno de la

fábrica (para la calcinación de la arcilla caolinítica) a partir de un horno de níquel

procedente de Nicaro, Holguín. Se evalúan escenarios que consideran a esta fábrica

como la principal productora del CBC en Cuba.

La Empresa de Materiales de Construcción de Sancti Spíritus (EMCOS), se encuentra

ubicada en el municipio de igual nombre, en el Km. 1 de la carretera que conduce a

Zaza del Medio. Fue creada el 4 de Julio de 1978 mediante la Resolución 164 del

propio año, del Ministerio de la Construcción (MICONS) al que se subordina. Tiene

como misión producir y comercializar artículos y materiales de construcción para

sustentar el desarrollo constructivo del país, con una calidad que satisfaga las

exigencias del cliente, con bajo costo y resultados económicos satisfactorios que se

reviertan en el desarrollo técnico productivo de la empresa y el bienestar de sus

trabajadores. La entidad la componen cinco Unidades Empresariales de Base de las

cuales tres intervinieron en la cadena productiva.

UEB Hormigón, abarca tres centros productivos, el combinado de hormigón con sus

diversos renglones productivos de bloques de 10,15 cm y 20 x 40 y 50 cm, la

producción de losas de terrazos de 30 x 30 cm , el centro de producción de bloques

cubanos y la fábrica de mosaicos del Reparto Toyos.

UEB Cantera, compuesta por cinco centros productivos, la cantera Nieves Morejón

dedicada a la producción de polvo de piedra, gravilla y piedra de diversos tamaños

como la 19/38.La Arenera San Andrés dedicada a la producción de arena beneficiada,

la arenera Algaba en el poblado del Condado municipio de Trinidad la cual produce

arena lavada, el centro el Yigre con producciones similares a la cantera Nieves Morejón

y la Fábrica de Fel del Pato Potásico que produce la materia prima para la producción

de juegos sanitarios y losas de greis cerámicos.




UTILIZADA

CAPÍTULO II


UEBCeraHor Ligero, compuesta por tres centros productivos, la de hormigón ligero

dedicada a la producción de mortero cola, mortero de albañilería y mallas

electrosoldadas , el Tejar Enrique Villegas dedicado a producir ladrillos huecos y rasillas

o losas de azoteas y el tejar Ciro Redondo del poblado de Tuinucú que produce

también ladrillos huecos.

La Empresa Comercializadora ESCAMBRAY perteneciente al Ministerio de la

Construcción, fue fundada en noviembre de 1996 y cuenta con Unidades Empresariales

de Base (UEB) en quince provincias del país. La entidad tiene como encargo social,

brindar servicios de comercialización, distribución y almacenamiento, de productos

vinculados a líneas estratégicas de desarrollo del país en el sector de la construcción y

otros, aportando las mejores soluciones con un enfoque centrado en la demanda,

necesidades e intereses de los clientes. Dentro de sus compromisos está implementar y

mantener un sistema de Gestión de la Calidad Basado en la Aplicación de las Normas

de la Familia ISO 9000, que permita un proceso de mejora continua, en la logística de

materiales para la construcción de producción nacional e importada. Los materiales de

la construcción más vendidos son acero, liquido asfaltico, revestimiento y juegos

sanitarios. Sus principales clientes son: ECMSS, Empresa de Abastecimiento Técnico

Material del Poder Popular (ATM), Empresa Cárnica, Empresa de Granos Sur del

Jibaro, Empresa Tabacuba y la Empresa de Acueducto y Alcantarillado ,además tiene

como objetivos la venta para las obras de los programas de vivienda y los programas

de salud.

2.3. Caracterización del sistema constructivo empleado

La vivienda objeto de estudio está ubicada en CarlosRoloff No.16 Reparto La Bolera

(Anexo 3). La misma pertenece a La Obra con nombre oficial La Bolera Sancti Spíritus;

que comprende la ejecución de siete viviendas individuales (el estudio se refiere a solo

una de ellas) y fueron construidas por la Empresa de Construcción y Montaje Sancti

Spíritus perteneciente al MICONS. La construcción fue ejecutada utilizando el método




UTILIZADA

CAPÍTULO II


de albañilería tradicional y se circunscribe en la tipología de vivienda No. 1de acuerdo

con las especificaciones contenidas en la (NC, 50-03/1984).

La vivienda está conformada por sala, cocina – comedor, baño, patio de servicio, tres

cuartos y portal. La vivienda se cimentó de forma corrida con una base de 600mm de

ancho de hormigón ciclópeo y sobre esta una viga zapata en todo el perímetro de la

vivienda. Para ello se tuvieron en cuenta varias normas, como por ejemplo: (NC,

207/2003) Requisitos generales para el diseño y construcción de estructuras de

hormigón. Se construyó con paredes de bloques de hormigón, según su función como

paredes de cierre con un espesor de 150mm, zonas húmedas y paredes para divisiones

o tabiques. El replanteo de las paredes se asentó con un mortero de arena y cemento

en proporción 1:3, rellenando los huecos de los bloques con hormigón de gravilla.

La pendiente de la cubierta se logró con un muro de bloque de hormigón que se

macizó, sobre estas vigas y como solución de cubierta se colocaron losas

prefabricadas. La cubierta fue inclinada a dos aguas con pendiente de 11 y 12%, así es

mejor la evacuación de las aguas pluviales evitando las posibles filtraciones por la

acumulación de agua en la cubierta. Esta fue impermeabilizada utilizando manta

monocapaautoprotegida con terminación granulada de 4,5 km/m² color rojo.

El piso de la vivienda es de losas de cerámica, igualmente los rodapiés con un largo de

300mm y alto de 70mm. Las puertas son de aluminio y las ventanas de aluminio y

cristal. Las paredes interiores y exteriores de la vivienda fueron tratadas con pintura

vinyl.

El montaje de la instalación eléctrica se hizo con tuberías rígidas de PVC reforzadas.

Las tuberías de PVC se interconectaron por medio pegamento plástico y durante el

recorrido de las tuberías se utilizaron curvas de 90%. El material conductor empleado

es cobre de alta pureza. La vivienda presenta una tensión nominal de 240/120V, 2

fases, 60Hz y 3 conductores. El control del alumbrado es desde interruptores ubicados

cerca de las puertas de acceso a los locales. Los tomacorrientes son dobles de uso

general a 115V; están en cajas de 4x2x1 ½ (100x50x38mm), empotrados en las




UTILIZADA

CAPÍTULO II


paredes a 400mm y 1400mm. Además se utilizaron instalaciones PVC sanitarias e

hidráulicas.

2.4. Caracterización de la cadena productiva de la Obra La Bolera

La cadena productiva, es un término económico del cual han escrito varios autores,

como se presenta en el capítulo anterior. Sintéticamente se refiere al conjunto de

actividades desarrolladas por las diversas empresas que intervienen, las cuales

ejecutan su rol participativo en dependencia del cronograma de ejecución de la obra

estudiada.

Es por ello que para implementar el procedimiento de cálculo de la eco-eficiencia en

una vivienda se hace necesario estudiar su cadena productiva.

La ECM SS fue la encargada de llevar a cabo la construcción de la obra objeto de

estudio; para ello se utilizó la Brigada Constructora No 1 de obras Sancti Spíritus

Centro. Según el programa de ejecución de la obra, se inició con la creación de

facilidades temporales tanto para el constructor como para el almacenaje a pie de obra

de materiales, medios de trabajo y herramientas, así como los medios de protección y

aseo de los trabajadores.

Se instaló un silo a pie de obra para el almacenamiento del cemento a granel que se

utilizó y se construyó un depósito para del agua. Se instaló la acometida del servicio

eléctrico de la red más cercana a la construcción y se trasladó hacia el lugar un

contenedor metálico que sirvió de almacén para las herramientas y medios utilizados

por los constructores y para todas aquellas materias primas que se utilizaron

indistintamente desde que se inició la obra hasta la terminación y que fueron llegando a

la misma según su momento en que debían ser utilizados.

La obra inició tras la recepción de los principales materiales de construcción requeridos

para el proceso constructivo.

Al iniciar el trabajo se hizo necesario la utilización de una excavadora para la

preparación de la zanja de cimentación y también los cargadores de cucharón frontal




UTILIZADA

CAPÍTULO II


así como un topador de esteras que proporcionó la nivelación del terreno donde se

construyó la obra.

En la cimentación se utilizó el hormigón elaborado con 100 % de piedra de 150 y 200

kg/cm² del centro BatchingPlant (Anexo 4)de la Unidad de Producción Industrial

trasladándose en camiones hormigoneras de capacidad de hasta 5��(Anexo 5).

Además se trasladaron a la obra desde la propia UEB barras de acero corrugadas de

1 2⁄ y 3 8⁄ pulgadas del centro de prefabricados del Chambelón, (este material no es

objeto de lapresente investigación),todas estas acciones constructivas unido a la

colocación de bloques de hormigón de 400x150x400 mm completaron el proceso de

cimentación.

El cemento gris PP-25y P-35 a granel se recibió de la Fábrica de Cemento Siguaney

mediante la utilización de un carro Silo Kamaz de 20 t de capacidad, además se utilizó

cemento P-35 en bolsas de 50 kg,trasladadas en camiones plancha de capacidad de

hasta 12 t desde el Almacén La Sierrita perteneciente a la entidad UCT Escambray en

camiones plancha de capacidad de hasta 12 t.

Se requirió de la recepción sucesiva de gravilla, piedra, arena lavada y cernida; esta

última fue suministrada por la Arenera San Andrés de la UEB Cantera de la EMCOS.

La gravilla y la piedra las proporcionó la Cantera Nieves Morejón perteneciente a esta

misma entidad. La arena lavada se transportó desde la Arenera de Algaba en el pueblo

del Condado, de Trinidad, Sancti Spíritus. Estos materiales se transportaron en

camiones volteo de 8 a 10��.

Los bloques producidos por la UEB Hormigón en el centro productivo Bloques Cubanos

en la zona de Colón, Sancti Spíritus, se suministraron a la obra en sus diversos surtidos

de 10 y 15cm, todos transportados por camiones planchas cuya capacidad es 1290

unidades.

Posterior al proceso de construcción de muros y tabiques construidos en la obra se hizo

necesario trasladar hacia la misma los elementos prefabricados que se utilizaron en la




UTILIZADA

CAPÍTULO II


cubierta;en este caso fueron losetas producidas por la planta de prefabricado de la

empresa constructora. En el traslado se utilizaron camiones planchas de hasta 12 ty

con la utilización de grúa de izaje sobre camión de 3-8 t se hizo el descargue y

colocación de las losas que conformaron la cubierta. La terminación de la cubierta trajo

consigo la elaboración en obra de un mortero de nivelación y el uso de líquido asfáltico,

lámina asfáltica y manta asfáltica granulada, estos 3 materiales suministrados por la

UCT Escambray.

La cal se trasladó desde la Empresa de Materiales de la Construcción Poder Popular

Sancti Spíritus. El agua fue suministrada desde La Empresa de Acueducto y

Alcantarillado de Sancti Spíritus en camiones con tanques de agua con capacidad de

hasta 6000 litros.

Es importante resaltar que para el conteo de los materiales utilizados en la obra se

tuvieron en cuenta también los elementos intermedios, como: el cemento, la arena,

gravilla y piedra que fueron utilizados en la fabricación de los bloques, las losas

prefabricadas y el hormigón del BatchingPlant.

El proceso de terminación de la obra trajo consigo el suministro de diversos materiales

constructivos que incluyeron las instalaciones sanitarias, hidráulicas, eléctricas, pisos y

revestimientos. Para ello se requirió el suministro desde la UCT Escambray y en este

caso del almacén La Sierrita,dicho traslado se hizo en camiones plancha de la propia

entidad, se utilizó además el cemento cola producido por la UEB CeraHorLigero

perteneciente a la Empresa de Materiales de la Construcción.

El servicio de transportación de los materiales hacia la obra fue prestado por la Unidad

de Transporte perteneciente a la entidad constructora.

La figura 2.2 muestra el mapeo de la cadena productiva objeto de estudio.




UTILIZADA

CAPÍTULO II


Figura 2.2. Diagrama de cadena productiva de la obra Fuente: Elaboración propia

APLICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA

ECO-EFICIENCIA EN LA OBRA LA BOLERA, CARLOS ROLOF,

SANCTI SPÍRITUS CAPÍTULO III


CAPÍTULO III. APLICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA

ECO-EFICIENCIA EN LA OBRA LA BOLERA, CARLOS ROLOF, SANCTI SPÍRITUS.

El presente capítulo tiene como propósito aplicar el procedimiento metodológico de

(Cancio D, 2014), descrito en el capítulo II, para evaluar la eco-eficiencia de

construcción de una vivienda en el contexto de utilización de cemento de bajo carbono

como sustitución al que tradicionalmente se utiliza en Cuba, el P-35 y PP-25. Los

epígrafes siguientes se corresponden con las fases y etapas de dicho procedimiento.

Fase I: Definición de objetivos y alcance

Etapa 1.1. Definir y tipificar la obra a analizar

La vivienda objeto de estudio está ubicada en Carlos Roloff No.16 Reparto La Bolera.

La misma pertenece a La Obra con nombre oficial La Bolera Sancti Spíritus. Es un

sistema de 7 viviendas, una a continuación de la otra, construidas por la Empresa

Construcción y Montaje Sancti Spíritus (ECM SS). La construcción fue ejecutada

utilizando el método de albañilería tradicional y se circunscribe en la tipología de

vivienda Nro. 1, de acuerdo con las especificaciones contenidas en la Norma Cubana

50-03/1984.

Etapa 1.2. Definir el alcance del estudio o límites del sistema (sistema estructural,

función y unidad funcional

El ámbito de estudio de la investigación comprende la vivienda descrita anteriormente

en su totalidad. Para la evaluación de eco-eficiencia, se analizaron todos los materiales

que componen la cimentación, albañilería y estructura y cubierta de la vivienda; o sea

elementos que contiene el hormigón, con la excepción del acero.

Etapa 1.3. Establecer las limitaciones derivadas de los límites del sistema

declarados en 1.2, supuestos generales relevantes y definición de escenarios de

evaluación.

Los materiales involucrados en el cálculo de la eco-eficiencia son: el cemento PP-25 y

P-35, arena cernida y lavada, gravilla, piedra, cal, bloques de 10 y 15 cm y agua.





Se sometieron a proceso de evaluación dos escenarios posibles, el primero: usando

cemento P-35, (que es el cemento que tradicionalmente se utiliza), en la construcción

de la obra y el segundo: presupone la sustitución de este cemento por el cemento de

bajo carbono SIG –B45, considerando que este tipo de cemento ecológico aún se

encuentra en fase de prueba. Sobre este cemento el CIDEM y otros investigadores han

realizado estudios de resistencia mecánica y han arrojado resultados muy similares a

la resistencia del cemento P-35. Esta alternativa continúa siendo adelantada para el

futuro de las constructivas cubanas.

Fase II: Caracterización de la cadena productiva asociada al sistema-producto

seleccionado

Esta fase fue desarrollada en el capítulo II de la presente tesis correspondiente con la

descripción y mapeo de la cadena productiva asociada a la construcción de la obra, y la

caracterización de los entes de la cadena, así como su relación. De dicho análisis se

resumen los siguientes particulares que se consideran relevantes:

1. La Obra fue construida por la ECM SS, específicamente por la Brigada

Constructora #1 de obras Sancti Spíritus Centro.

2. Existieron dos orígenes o proveedores de cemento: Fábrica de Cemento de

Siguaney (PP-25 y P-35 a granel) y Almacén la Sierrita de UCT Escambray (P-35

en bolsa de 42,5kg).

3. Los bloques de 10 y 20 cm los proporcionó el Centro Bloques Cubanos de UEB

Hormigón de EMCOS.

4. La cal fue suministrada por la Empresa de Materiales del Poder Popular Sancti

Spíritus.

5. La arena cernida fue abastecida de la Arenera San Andrés, la arena lavada de

Arenera de Algaba en el poblado de Condado en el municipio Trinidad, la gravilla

y la piedra ambos de la cantera Nieves Morejón; estos tres centros pertenecen a

la UEB Cantera EMCOS.

6. Las losas prefabricadas para la cubierta se fabricaron en el establecimiento de

prefabricado que pertenece a la Unidad Producción Industrial de la ECM SS.





7. La Unidad de Transporte de ECM SS fue la que prestó el servicio de

transportación de materiales para la obra perteneciente a la propia empresa

constructora.

Fase III: Creación del inventario de datos: materiales, energía y valor

Etapa 3.1. Determinación de dosificaciones (gravimétrica y/o volumétrica) por

unidad funcional.

La tabla 3.1 ofrece la dosificación utilizada en la elaboración de los morteros, al nivel de

1m² de pared, de acuerdo con las actividades requeridas desde el levantamiento de los

muros con bloques hasta la terminación.

Tabla 3.1. Dosificación para la colocación de bloques en 1 m² de muro

Para 1 m² de muro Consumo de materiales

Actividades Cemento

(kg)

Arena

(m³)

Cal

(m³) Bloque Dosificación

Colocación de bloques 6,25 0,018 3,6 13 (1:4:1)

Salpicado 0,425 0,009

(1:2)

Resano 2,93 0,022 1,73

(1:4:1)

Fino 1,91 0,0065 1,12

(1:4:1)

Fuente: Elaboración propia

Tabla 3.2. Dosificación para la fabricación de los bloques

Consumo de materiales

Tipo de

bloque cemento (t) arena (m³) gravilla (m³) polvo (m³)

10 cm 0,00139 0,003 0,005 0,0007

15 cm 0,00172 0,004 0,006 0,001






Tabla 3.3. Dosificación para la fabricación de losas prefabricadas.


cemento (t/m³) arena (m³/m³) gravilla (m³/m³)

Losas

prefabricadas 0,44 0,59 0,89


Para que el levantamiento del inventario de datos para el cálculo de costos y emisiones

sobre la construcción de la vivienda sea más real, se hizo necesario, ir hasta las fuentes

originarias de las materias primas y productos intermedios, para abordar las

dosificaciones de su fabricación. En este caso quedó presentado en las tablas 3.2 y 3.3

las dosificaciones de la elaboración de los bloques para muros y la de losas

prefabricadas para la cubierta respectivamente. Con respecto a la dosificación de los

materiales de la cimentación no se tienen los valores exactos, pero sí se presentarán

más adelante el total de materiales que se utilizaron para esta actividad.

Etapa 3.2. Determinación del inventario y costeo de materiales para la unidad

funcional analizada.

La etapa presenta la cantidad total de los materiales que se utilizaron para la

construcción de la vivienda, así como también su costo.

La tabla 3.4muestra la cantidad total de materiales que se utilizaron en la colocación de

los bloques para 181,2 m² de muro de toda la casa. Las dos tablas que le siguen,

presentan el conjunto de materiales para la elaboración de las losas prefabricadas, para

la cubierta y los bloques, para las paredes que se utilizaron a nivel de la obra completa,

pues ese es el sistema estructural al cual se refiere la investigación. Los materiales que

aquí se presentan se tuvieron en cuenta también para calcular el total de materiales

utilizados en la vivienda y con ello su costo.





Tabla 3.4. Total de materiales para la colocación de los bloques

Para 181,2 m² de muro Consumo de materiales

Actividades Cemento (kg) Arena (m³) Cal (m³)

Colocación de bloques 1132,5 3,2616 652,32

Salpicado 77,01 1,6308

Resano 530,916 3,9864 313,476

Fino 346,092 1,1778 202,944


Tabla 3.5. Total de materiales para la fabricación de los bloques


Tipo de bloque Total de

bloques cemento (t) arena (m³) gravilla (m³) polvo (m³)

10 cm 80 0,1112 0,24 0,4 0,056

15 cm 2448 4,21056 9,792 14,688 2,448


Tabla 3.6. Total de materiales para la fabricación de losas prefabricadas


Total de m³ de losas

prefabricadas

cemento

(t)

arena

(m³)

gravilla

(m³)

17,74 7,8056 10,4666 15,7886






Tabla 3.7. Costo de la vivienda por escenarios

Materiales Precio

Unitario

Cantidades

Totales

Costo total

Escenario 1

($)

Costo total

Escenario 2

($)

Cemento PP-25 a granel 170,95 $/t 15,53 t 2654,8535

Cemento P-35 a granel 193,85 $/t 16,34944 t 3169,33894

Cemento P-35 en bolsa de

50kg (13 sacos) 193,85 $/t 0,65 t 126,0025

Cemento de Bajo Carbono 157,66 $/t 32,52944 t

5 128,59151

Arena cernida 15,38 $/m³ 40,7 m³ 625,966 625,966

Gravilla 21,54 $/m³ 34,8606 m³ 750,897324 750,897324

Arena lavada 25,1 $/m³ 53,9146 m³ 1 353,25646 1 353,25646

Piedra 19/38mm 19,87 $/m³ 40,04 m³ 795,5948 795,5948

Cal 0,32 $/kg 1524,3 kg 487,776 487,776

Costo total de la vivienda por Escenarios 9 963,685228 9 142,082094


La tabla 3.7 presentada contiene el costo total por materiales a partir del precio unitario

y el volumen total de los mismos; teniendo en cuenta el escenario 1 donde se utilizó

cemento PP-25 y P-35 y el 2 donde se utilizó LC₃. El gráfico siguiente representa la

diferencia porcentual entre el costo del es escenario 2 sobre el 1.


ECO-EFICIENCIA EN LA OBRA

SANCTI SPÍRITUS

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Facultad de Ciencias Económicas.

Figura 3.1. Costos totales Fuente: Elaboración propia


productiva en términos de la unidad funcional anal

En esta etapa se determina la cantidad de combustible utilizado por la transportación de

los materiales y el combustible y electricidad utilizada en la obtención de los áridos, en

la elaboración de elementos prefabricados y de bloques que se utilizar

vivienda.

La tabla 3.8 ofrece el proceso de cálculo que se siguió para cargar o distribuir los

consumos de combustibles de la transportación de los materiales, al nivel de la unidad

física de los mismos, pues en esta misma medida posteriorm

análisis de las emisiones ambientales. Aún teniendo en cuenta todos los enlaces para

conformar la cadena productiva que se presentó en el capítulo II, en esta etapa del

procedimiento se utilizaron para calcular los índices corresp

distancias que tienen como destino final la obra.

La capacidad del medio de transporte se ha utilizado como línea base para el prorrateo

del consumo de combustible, el cual posteriormente se carga al consumo final del

0

20

40

60

80

100

CEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA

EFICIENCIA EN LA OBRA LA BOLERA, CARLOS ROLOF,

SANCTI SPÍRITUS



productiva en términos de la unidad funcional analizada



la elaboración de elementos prefabricados y de bloques que se utilizar



física de los mismos, pues en esta misma medida posteriormente son incorporados al



procedimiento se utilizaron para calcular los índices correspondientes solo las

distancias que tienen como destino final la obra.



10091,75%

Escenario 1

Escenario 2

CAPÍTULO III





la elaboración de elementos prefabricados y de bloques que se utilizaron para toda la



ente son incorporados al



ondientes solo las



Escenario 1

Escenario 2





material en la obra, pero, se especifica que estas emisiones son debidas

exclusivamente a la transportación de los materiales. Se emplean las distancias de

ciclo completo, que significa el viaje de ida y regreso en el aprovisionamiento logístico,

específicamente, en la transportación. En la tabla se presenta el origen de los

materiales por las distintas entidades para las cuales en todos los casos el destino final

es la obra.

Tabla 3.8. Determinación del prorrateo asociado al consumo de combustible originado por la transportación

Materiales Origen Km

ciclo Medio de

Transporte ICC*

(L/km) Consumo total (L)

Base de Prorrateo

Consumo unitario de combustibl

e

Cemento P-35 y PP - 25 a

granel Siguaney 50

Carro Silo Kamaz

0,4 20 20000 kg 0,001 L/kg


50kg Sierrita 6

Camión Plancha

0,445 2,67 12000 kg 0,000223

L/kg

Bloques 10 cm Colón 6 Camión Plancha

0,3086 1,8516 1290 u 0,001435 L/unidad

Bloques 15 cm Colón 6 Camión Plancha

0,3086 1,8516 1290 u 0,001435 L/unidad

Hormigón BatchingP

lant 12

Camión Hormigonera

0,3787 4,5444 5 m³ 0,90888

Losas prefabricados

Producción

Industrial 12

Camión Plancha

0,445 5,34 12000 kg 0,000445

L/kg

Arena cernida San

Andrés 6

Camión de Volteo

0,3787 2,2722 8 m³ 0,284025

L/m³

Gravilla Nieves

Morejón 24

Camión de Volteo

0,3787 9,0888 8 m³ 1,1361 L/m³

Arena lavada Condado 130 Camión de

Volteo 0,3787 49,231 10 m³ 4,9231 L/m³

Piedra 19/38mm

Nieves Morejón

24 Camión de

Volteo 0,3787 9,0888 8 m³ 1,1361 L/m³

Cal Empresa Mat PP

SS 10

Camión de Volteo

0,3787 3,787 10000 kg 0,0003787

L/kg

Agua

Acueducto y

Alcantarillado

8 Camión

tanque para agua

0,305 2,44 6000 Litros

0,000407 L/Litros

Fuente: Elaboración propia *Índice de consumo de combustible.





Una vez calculada la norma de consumo por unidad de insumo transportado, se deriva

la determinación del consumo total de combustible (diesel) para la unidad funcional

considerada, reflejada en la tabla 3.9. Para calcular el consumo total de combustible en

litros por tipo de materiales y hacer su resultado más coherente se convirtieron las

cantidades de cemento de toneladas a kg y la cantidad de agua se llevó de m³ a litros.

Tabla 3.9: Total de combustible utilizado en la transportación de materiales


Materiales Cantidades Consumo unitario de

combustible

Consumo total de

combustible (L)

Cemento PP-25 a

granel 15,53 t 0,001126 L/kg 17,48678

Cemento P-35 a

granel 16,34944 t 0,001126 L/kg 21,3143918

Cemento P-35 en

bolsa de 50kg 0,65 t 0,0002225 L/kg 0,144625

Bloques de 10 cm 80 unidad 0,001435349 L/unidad 0,11482791

Bloques de 15 cm 3112 unidad 0,001435349 L/unidad 4,46680558

hormigón 41,12 m³ 0,90888 L/m³ 37,3731456

Losas

prefabricados 17,74 m³ 0,445 L/m³ 7,8943

Arena cernida 40,7 m³ 0,284025 L/m³ 11,5598175

Gravilla 34,8606 m³ 1,1361 L/m³ 39,6051277

Arena lavada 53,9146 m³ 4,9231 L/m³ 265,426967

Piedra 19/38mm 40,04 m³ 1,1361 L/m³ 45,489444

Cal 1524,3 kg 0,0003787 L/kg 0,57725241

Agua 10 m³ 0,000406667 L/Litros 4,06666667



SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.2. Consumo total de combustible en litros materiales Fuente: Elaboración propia

La figura representa el porcentaje de la cantidad de combustible utilizado por la

transportación de los materiales. Como se observa los áridos representan la mayora

parte, debido a que la arena lavada utilizada en la obra, es originaria de la Arenera de

Algaba, del poblado de Condado, Trinidad; a una distancia de 65 km.

79,49

1,02

Cemento



SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.2. Consumo total de combustible en litros por concepto de transportación de

gura representa el porcentaje de la cantidad de combustible utilizado por la


ue la arena lavada utilizada en la obra, es originaria de la Arenera de

Algaba, del poblado de Condado, Trinidad; a una distancia de 65 km.

8,5510,94

79,49

1,02

Cemento Elementos preelaborados Áridos

CAPÍTULO III


por concepto de transportación de

gura representa el porcentaje de la cantidad de combustible utilizado por la


ue la arena lavada utilizada en la obra, es originaria de la Arenera de

10,94

Otros





Tabla 3.10. Consumo total de combustible y electricidad en los procesos transformativos

de materiales

Fuentes de emisión Volumen de

los materiales

Consumo

unitario Consumo Total

Combustible para la

elaboración de elementos

prefabricados

17,74m³ 0,01106kg/m³ 0,196209367kg

Electricidad para elaboración

elementos de prefabricado 17,74m³ 7KWh/m³ 124,18KWh

Combustible para fabricación

de áridos 169,5152m³ 1,3kg/m³ 220,36976kg

Electricidad para fabricación

de áridos 169,5152m³ 4,68KW/m³ 793,331136KW

Electricidad elaboración

hormigón BatchingPlant 41,12m³ 8KW/m³ 328,96KW

Combustibles para la

elaboración de los bloques 3192 unidad 0,025kg/unidad 79,8kg


de los bloques 3192 unidad 0,038KW/unidad 121,296KW


Etapa 3.4. Determinación del costo de mano de obra, costo de capital y costos

indirectos de producción

Esta etapa no procede en la presente investigación, porque aquí solo se toman en

cuenta los costos de los materiales constitutivos del hormigón: el cemento, los áridos y

el agua.





Fase IV: Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia

Etapa 4.1. Definición de los indicadores de Eco-eficiencia con que se operará

Para el cálculo del indicador de eco-eficiencia se utilizó el método del inverso del costo,

en el ámbito económico, y se tuvieron en cuenta los costos de los materiales

constitutivos del hormigón. En el ámbito ambientalse utilizaron las emisiones de CO₂,

en este se tuvieron en cuenta las emisiones debidas a la transportación de los

materiales, a la obtención de los áridos y a la fabricación del cemento, prefabricado y

hormigón. El indicador de eco-eficiencia que se determina es: ��ñ� ��ó��

��ñ� ��que se

determina: �� − �� =�/��

�� ₂

Etapa 4.2. Evaluación medioambiental del sistema productivo como totalidad

Para calcular el consumo total de combustible en litros por tipo de materiales y hacer su

resultado más coherente se convirtieron las cantidades de cemento de toneladas a kg y

la cantidad de agua se llevó de m³ a litros. Debido a que los datos relativos al factor de

emisión de combustibles se reportan usualmente en término de kilogramos de

combustible, fue necesario realizar la conversión de litros a kilogramos, para lo cual se

utilizó la densidad del combustible diesel que se reporta con más frecuencia en los

catálogos de especificación técnica de combustibles, documento que emite

regularmente la empresa CUPET. Este se especifica en la tabla 3.11, conjuntamente

con el factor de emisión del diesel, que es el tipo de combustible que utilizan los medios

de transporte en los que se trasladaron los materiales.

La tabla 3.11 está en función de la tabla 3.9.





Tabla 3.11. Emisiones totales por concepto de transportación de materiales.

Materiales Consumo total de

combustible (L)*

Combustible

total (kg)**

Emisiones por la

transportación (kg CO₂)

Cemento PP-25 a granel 17,48678 14,65217296 47,03347521

Cemento P-35 a granel 21,3143918 17,85932889 57,32844573


50kg (13 sacos) 0,144625 0,121181288 0,388991933

Bloques de 10 cm 0,114827907 0,096214303 0,308847913

Bloques de 15 cm 4,466805581 3,742736397 12,01418383

Hormigón 37,3731456 31,3149587 100,5210174

Losas prefabricados 7,8943 6,61463397 21,23297504

Arena cernida 11,5598175 9,685971083 31,09196718

Gravilla 39,60512766 33,18513647 106,5242881

Arena lavada 265,4269673 222,4012559 713,9080313

Piedra 19/38mm 45,489444 38,11560513 122,3510925

Cal 0,57725241 0,483679794 1,55261214

Agua 4,066666667 3,40746 10,9379466

Emisiones Totales debido a la transportación 1225,193875

*Densidad del diesel: 0,8379 kg/L **Factor de emisión: 3,21 kg CO₂/kg diesel


Como bien se observa a continuación la mayor cantidad de emisiones son provocadas

por la transportación de los áridos, por la lejanía del poblado del Condado a la obra

donde se busca la arena lavada.



SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.3. Emisiones de kg de COFuente: Elaboración propia

Con la información de la tabla 3.10 se consolidó la tabla

el volumen de emisiones debidas a las distintas fuentes emisoras en diferentes nodos

de la cadena productiva. Tal como en los análisis debido a la transportación, se

convirtieron los consumos de combustible, de litros a kilog

encontrar la medida base para el cálculo de la emisión.

Para el cálculo de las emisiones debido a la electricidad se utilizó el factor

0,000744 Kg CO₂/KW, de acuerdo al factor de emisión que reporta la Unión Eléctrica

Nacional a partir de la matriz energética del Sistema Electroenergético Nacional.

Presentado en la tabla puede observarse que el grueso de emisiones de

consumo de combustible para la elaboración de los materiales.

Tabla 3.12. Emisiones debidas al proceso transformativo de los materiales, por fuentes emisoras

973,88

12,49

Cemento



SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.3. Emisiones de kg de CO2 por concepto de transportación de materiales

Con la información de la tabla 3.10 se consolidó la tabla 3.12, donde se puede apreciar



convirtieron los consumos de combustible, de litros a kilogramos, en función de

encontrar la medida base para el cálculo de la emisión.

Para el cálculo de las emisiones debido a la electricidad se utilizó el factor

, de acuerdo al factor de emisión que reporta la Unión Eléctrica


Presentado en la tabla puede observarse que el grueso de emisiones de

ara la elaboración de los materiales.

Tabla 3.12. Emisiones debidas al proceso transformativo de los materiales, por fuentes

104,75134,08

973,88

12,49

Elementos preelaborados Áridos

CAPÍTULO III


por concepto de transportación de materiales

3.12, donde se puede apreciar



ramos, en función de

Para el cálculo de las emisiones debido a la electricidad se utilizó el factor de impacto:

, de acuerdo al factor de emisión que reporta la Unión Eléctrica


Presentado en la tabla puede observarse que el grueso de emisiones de CO₂ se debe al

Tabla 3.12. Emisiones debidas al proceso transformativo de los materiales, por fuentes

104,75134,08

Otros





Fuentes de emisión Volumen de

los materiales

Consumo

unitario

Consumo

Total

Emisiones

(kg CO₂)

Combustible para la elaboración

de elementos prefabricados 17,74 m³

0,0110603

kg/m³

0,1962093

7 kg 0,62983207


elementos de prefabricado 17,74 m³ 7 KW/m³

124,18

KW 9,238992

Combustible para fabricación de

áridos 169,515 m³ 1,3 kg/m³

220,36976

kg 707,38693

Electricidad para fabricación de

áridos 169,515 m³ 4,68 KW/m³

793,33113

6 KW 59,0238365

Electricidad elaboración

hormigón BatchingPlant 41,12 m³ 8 KW/m³

328,96

KW 24,474624

Combustibles para la elaboración

de los bloques 3192 unidad

0,025

kg/unidad 79,8 kg 256,158

Electricidad para elaboración de

los bloques 3192 unidad

0,038

KW/unidad

121,296

KW 9,0244224

Emisiones totales debido a procesos transformativos (por concepto de

combustible y electricidad) 1065,936637

Factor de emisión de electricidad: 0,0744 kg

CO₂/KW

Factor de emisión de combustible

diesel: 3,21 kg CO₂/kg




SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.4. Emisiones de kg de COFuente: Elaboración Propia

El resumen de las emisiones generadas por las diferentes fuentes emisoras en los

distintos nodos de la cadena productiva es presentado en la tabla 3.10. Las emisiones

del cemento fueron también calculadas por

mayor valor de kg de CO

escenarios aunque el dos un poco menos.

El gráfico 3.5 representa los porcentajes de las emisiones por fuentes emisoras. El

escenario 1 presenta más emisiones totales con respecto al 2, d

provocadas por el cemento que en este último son menores por la utilización de

cemento cubano de bajo carbono. Las demás emisiones ocasionadas por otras fuentes

se mantienen constantes en ambos casos.

0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,00

0,93

%



SANCTI SPÍRITUS


Figura 3.4. Emisiones de kg de CO2 provocada por ls procesos transformativos



del cemento fueron también calculadas por Sánchez (2015) y como se observa, el

or de kg de CO₂ es generado por la fabricación del cemento en ambos

escenarios aunque el dos un poco menos.

gráfico 3.5 representa los porcentajes de las emisiones por fuentes emisoras. El

escenario 1 presenta más emisiones totales con respecto al 2, debido a las emisiones



se mantienen constantes en ambos casos.

0,93

71,9

2,30

24,88

CAPÍTULO III


provocada por ls procesos transformativos



y como se observa, el

es generado por la fabricación del cemento en ambos

gráfico 3.5 representa los porcentajes de las emisiones por fuentes emisoras. El

ebido a las emisiones



24,88



SANCTI SPÍRITUS


Tabla 3.13. Resumen de las

Emisiones totales

Fuente de emisión

Fabricación del cemento

Transportación de materiales

Obtención de áridos

Fabricación hormigón

Fabricación del prefabricado

Fabricación de bloques

Total de emisiones


Figura 3.5. Emisiones por fuentes Fuente: Elaboración propia

80%

85%

90%

95%

100%

Escenario 1

93,11

3,69

3,21



SANCTI SPÍRITUS


Tabla 3.13. Resumen de las emisiones por actividad

Emisiones totales Cantidad (kg de CO₂)

Fuente de emisión Escenario 1 Escenario 2

Fabricación del cemento 30939,30048 21859,78368

Transportación de materiales 1225,193875 1225,193875

Obtención de áridos 766,4107661 766,4107661

Fabricación hormigón 24,474624 24,474624

Fabricación del prefabricado 9,868824069 9,868824069

Fabricación de bloques 265,1824224 265,1824224

Total de emisiones 33230,43099 24150,91419

. Emisiones por fuentes emisoras

Escenario 1Escenario 2

93,1190,51

3,695,07

3,214,42

Obtención de áridos, fabricación de bloques, hormigón y prefabricadoTransportación de materiales

Fabricación del cemento

CAPÍTULO III


Obtención de áridos, fabricación

bloques, hormigón y prefabricadoTransportación de materiales

Fabricación del





Etapa 4.3. Determinación de costos totales al nivel de la unidad funcional

analizada

La tabla 3.7 presentada en la etapa 3.2 de la Fase III resume el costo de la vivienda por

escenarios.

Para calcular las cantidades totales de materiales no solo se tuvo en cuenta el cemento,

el árido, la cal y el agua que se utilizó a pie de obra, también se conservaron los datos

de los materiales que se usaron para la fabricación de las losas prefabricadas, los

bloques y el hormigón que fue necesario en la obra.

El costo de la vivienda asociado al escenario 1 se calcula con el costo de la cantidad

total del cemento P-25 y PP-35 y con el costo de los demás materiales ya descritos. El

escenario 2 presupone que la cantidad de cemento utilizado en el primer contexto se

sustituya por cemento LC₃ o cemento de bajo carbono, para calcular el costo del

mismo. El costo de las demás magnitudes se mantienen constantes para este último;

proporcionando el análisis más real. Los datos de costos de cemento fueron

proporcionados por Sánchez (2015) y no por los datos que tiene la empresa

constructora con respecto a esto.

Se observará que la vivienda resulta ser menos costosa en el segundo escenario

debido al precio del cemento utilizado aquí.

Etapa 4.4. Determinación de los indicadores de Eco-eficiencia

En la tabla 3.14se ofrece el resumen del proceso de cálculo del indicador de eco-

eficiencia con que se ha operado en la investigación, reflejando los costos de los

materiales analizados, las emisiones asociadas a la vivienda atendiendo a las fuentes

emisoras que antes fueron declaradas, el inverso del costo y, finalmente el indicador de

eco-eficiencia con la consiguiente variación porcentual atendiendo a ambos escenarios

comparados que se han sometido a evaluación.



SANCTI SPÍRITUS


Tabla 3.14. Resumen de cálculo de eco

Escenario 1

Costo $ 9963.685528

Inverso del costo $ 0.000100364

Emisiones 33230.43099

Eco-eficiencia 3.02026 x


El gráfico siguiente representa las variaciones del costo, emisiones y eco

ambos escenarios. El costo de la vivie

tuvo una variación descendente, de un 8,25% aproximadamente, las emisiones

también variaron de esta forma pero

incremento de la eco-eficiencia en un 49,96% aproximadamente.

Figura3.6. Variaciones del escenario 2 con respecto al 1Fuente: Elaboración propia



SANCTI SPÍRITUS


. Resumen de cálculo de eco-eficiencia

Escenario 1 Escenario 2

9963.685528 $9142.082094

0.000100364 $ 0.000109384

33230.43099 kg CO₂ 24150.91419kg CO₂

3.02026 x 10�� 4.5292 x10��

El gráfico siguiente representa las variaciones del costo, emisiones y eco

l costo de la vivienda del escenario 2 con respecto al escenario


ién variaron de esta forma pero en un 27,32%; ello conjuntamente proporciona el

eficiencia en un 49,96% aproximadamente.

. Variaciones del escenario 2 con respecto al 1

CAPÍTULO III


Variación

0.082459792

0.273228981

-0.499606431

El gráfico siguiente representa las variaciones del costo, emisiones y eco-eficiencia de

con respecto al escenario 1


un 27,32%; ello conjuntamente proporciona el





Fase V: Reporte del perfil de Eco-eficiencia e interpretación

Etapa 5.1. Establecer el perfil de Eco-eficiencia con fines comunicacionales

La tabla 3.15presenta un resumen sintetizador de los aspectos relevantes de la eco-

eficiencia asociada al sistema-producto analizado. Es importante aclarar que el costo

total reflejado a continuación está calculado teniendo en cuenta solo los elementos

constitutivos del hormigón. Para las emisiones se tuvieron en cuenta: el combustible

utilizado en la transportación y el combustible y electricidad utilizada en el proceso

transformativo de los materiales.

Tabla 3.15. Aspectos relevantes de la eco-eficiencia

Aspectos Escenario 1 Escenario 2

Inversionista de la obra constructiva Empresa de Construcción y Montaje Sancti

Spíritus (ECM SS).

Proyectista de la obra constructiva ESID

Empresa constructora Empresa de Construcción y Montaje Sancti

Spíritus (ECM SS)

Destino final de la edificación Trabajadores de la entidad

Descripción de la solución

potencialmente eco-eficiente que

origina el estudio

Introducción del cemento LC₃ en la

construcción de una vivienda de tipo 1

(análisis teórico comparativo)

Costo total de la obra $ 9 963,69 $ 9 142,08

Emisiones totales asociadas a la

obra

33 230,43 kg CO₂ 24 150,91 kg CO₂.

Indicador de eco-eficiencia 3.02026 x 10�� 4.5292 x 10��



prestaciones y características homogéneas

Existen reportes bibliográficos recientes que utilizan la herramienta de eco-eficiencia





para demostrar la superioridad económica y ambiental del cemento cubano de bajo

carbono. Pérez (2014) analiza, por medio de 3 escenarios combinados de utilización de

diferentes tipos de cemento (P-35, PP-25 y LC3), el efecto eco-eficiente de un metro

cuadrado de muro. En dicha investigación se utiliza información factual relacionada con

la obra constructiva Pasaje de San Pedro, de la ciudad de Santa Clara, la cual

constituye la primera aplicación del LC3 en construcciones reales en Cuba. La autora

demuestra la posibilidad de obtener un incremento de eco-eficiencia en torno al 45%

mediante el uso de soluciones constructivas del cemento LC3.

García (2014) estudia la factibilidad de sustituir potencialmente cemento P-35 por LC3

en una aplicación de edificación tipo Gran Panel IV Modificado, reparto Van Troi II de la

ciudad de Caibarién. Fuentes (2014) estudia la eco-eficiencia de un edificio construido

con tecnología FORSA en el mismo reparto de Caibarién. Ambos trabajos demuestran

la posibilidad de obtener incrementos de eco-eficiencia en torno al 50% como resultado

de la sustitución absoluta del cemento tradicional por el cemento ecológico.

CONCLUSIONES


CONCLUSIONES

1. El concepto de eco-eficiencia, desde su surgimiento, se ha difundido de manera

exitosa en cientos de organizaciones a nivel mundial, contribuyendo al

apalancamiento financiero de las empresas con la consiguiente reducción de

impactos ambientales adversos, a partir de la introducción de mejoras en

procesos productivos o el desarrollo de nuevos productos.

2. Los eco-materiales y con ello el cemento de bajo carbono constituyen una forma

de introducir la eco-eficiencia en el sector cubano de la construcción; como forma

alternativa e innovadora que al mismo tiempo busque reducir las emisiones

contaminantes y los costos de producción.

3. La productividad y eficiencia de la producción de cemento, bloques, áridos y

otros materiales intermedios determinan conjuntamente la eficiencia económica

del producto final (la vivienda): en ello radica justamente el concepto de

encadenamiento productivo. Dicho enfoque resulta la base analítica para

demostrar la eco-eficiencia a lo largo de todo el circuito económico.

4. El procedimiento de evaluación de eco-eficiencia contenido en la Norma ISO –

14045/2012 posee un carácter general y de ello se deriva su deficiencia.

Conllevándose a plantear propuestas metodológicas para la evaluación de eco-

eficiencia que presenten elementos particulares de cada sector productivo.

5. En el análisis de comparación entre los escenarios propuestos, se evidencia la

superioridad técnica, económica y ambiental del cemento de bajo carbono sobre

el cemento tradicional; produciéndose una disminución de los costos de 8,25% y

de las emisiones de 27,3% y un aumento de la eco-eficiencia en un 49,9%.

RECOMENDACIONES


RECOMENDACIONES

1. Incorporar a estudios empíricos futuros el análisis técnico-económico derivado de

los costos de mano de obra, costos de capital, combustible, electricidad y costos

indirectos de producción, asociados a la obra constructiva en su totalidad.

2. Indagar en la literatura especializada de eco-eficiencia, la existencia de nuevos

procedimientos aplicados al sector constructivo, con el fin de robustecer el marco

de referencia.

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ternario clínquer – arcilla calcinada - caliza.

WBCSD. 2000. Creando más valor con menos impacto.

ANEXOS


ANEXOS

Anexo 1: Marco del ACV.

La figura muestra el marco del ACV propuesto por la ISO 14040:1997 compuesto por

cuatro elementos básicos:

Definición del objetivo y alcance

Análisis del inventario

Evaluación del impacto

Interpretación de los resultados

Fuente: ISO 14040: 1997.

ANEXOS


Anexo 2: Otros indicadores de eco-eficiencia.

Fuente: Adaptado de Cancio D (2014).

ANEXOS


Anexo 3: Vivienda objeto de Estudio.

ANEXOS


Anexo 4:BatchingPlant.

ANEXOS


Anexo 5: Camión hormigonera.

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