Population growth and housing shortages, combined with an increasing carbon footprint, resource scarcity, armed conflicts and recent economic and health crises, are creating the conditions necessary for a genuine paradigm shift in the construction sector on a global scale. Sustainability, the circular economy and the industrialisation of processes are emerging as valid alternatives.
The construction sector is one of the key sectors for promoting this change while combating decarbonisation. This is due to its global economic significance, accounting for 10% of global GDP, and because it is responsible for 40% of greenhouse gas emissions. For this reason, the European legal framework and its transposition to member states aims to minimise the operational energy consumption and environmental impact of buildings and maximise durability. To this end, it establishes the obligation to declare the life cycle and durability in a trend towards a closed life cycle. On the other hand, the new legislation on waste establishes the obligation of separate and selective collection in the construction sector. Consequently, the response to these requirements determines a radical change to the existing model, with a way of building where the digitalisation and industrialisation of the sector replaces excess waste, greenhouse gases and labour shortages, while reducing execution times. To this end, adaptation to local resources and the use of waste within a circular economy framework are essential for compliance with the new guidelines.
This new model in the sector has a greater impact in outermost regions such as the Canary Islands, where most products have to be imported. One of the main objectives is to use existing local natural resources and waste, specifically plastics, while proposing industrialised solutions as alternatives to traditional construction systems. In this geographical area, the availability of resources such as natural pozzolans, which can be extracted, makes it possible to reduce the consumption of cement and, consequently, clinker. This, in turn, is responsible for 7% of global greenhouse gas emissions, so this substitution reduces the carbon footprint while also complying with legal requirements. Local aggregates, mainly basaltic and from crushing, although available and with reserves for exploitation, can be replaced by waste plastics, P.E.T. with minimal processing, flakes, are one of the solutions proposed for the manufacture of dual-purpose concrete. On the one hand, as a partial substitute for aggregate and, on the other, as an alternative to metal reinforcement, in this case replaced by 3D-printed plastic reinforcement made from recycled P.E.T. filaments. This solution avoids the transfer of waste outside the islands while reducing the consumption of local aggregates and the importation of steel for reinforcement. Consequently, it also reduces the carbon footprint.
The result is a substantial improvement in the concrete used in the Canary Islands in terms of sustainability, use of local resources and waste, in short, a design that fits in with the new framework of the construction sector. The practical application as a façade cladding panel is an industrialised solution that can replace the traditional system of cladding made with vibrated concrete blocks, plastered and painted, with the consequent reduction in its environmental impact and compliance with the guidelines for the sector, reduction in deadlines and improvement in quality and working conditions for workers in the sector.
RESUMEN
El crecimiento demográfico y al déficit de viviendas unido al incremento de la huella de carbono, la escasez de recursos, conflictos bélicos y las crisis económicas o sanitarias vividas recientemente generan las condiciones necesarias para un verdadero cambio de paradigma en sector de la construcción en un ámbito global. Donde la sostenibilidad, la economía circular y la industrialización de los procesos se plantea como una alternativa válida.
El sector de la construcción es uno de los sectores claves para la propiciar este cambio a la vez que la lucha contra la descarbonización. Por su trascendencia económica mundial, 10% del PIB mundial, y por ser responsable del 40 % de la emisión los gases de efecto invernadero. Por este motivo, el marco legal europeo y su trasposición a los estados miembros, pretende minimizar el consumo energético operacional e impacto ambiental de los edificios y maximizar la durabilidad. Para ello establece la obligatoriedad de declarar el ciclo de vida y durabilidad en una tendencia hacia el ciclo de vida cerrado. Por otro lado, la nueva legislación en materia de residuos establece la obligatoriedad de la recogida fraccionada y selectiva en el sector de la construcción. Consecuentemente, la respuesta a estas exigencias determinan un cambio rotundo al modelo existente, con una forma de construir donde la digitalización e industrialización del sector supla el exceso de residuos, los gases de efecto invernadero, escasez de mano de obra a la vez que disminuir los plazos de ejecución. Para ello, la adaptación a los recursos locales y el empleo de residuos en un marco de economía circular son básicos para el cumplimiento de las nuevas directrices.
Este nuevo modelo del sector, tiene una incidencia mayor en territorios ultraperiféricos como es el caso de las Islas Canarias, donde la mayor parte de los productos tienen que ser importados. Utilizar los recursos naturales locales existentes y los residuos, concretamente los plásticos, a la vez que plantear soluciones industrializadas como alternativas a los sistemas constructivos tradicionales son uno de los objetivos principales. En este espacio geográfico, la disponibilidad de recursos como las puzolanas naturales, con posibilidad de ser extraídos, permite reducir el consumo de cemento y consecuentemente el de Clinker, que a su vez es el causante del 7%, de la emisión de gases de efecto invernadero a nivel mundial. Por lo tanto, esta sustitución disminuye la huella de carbono a la vez que se alinea con las exigencias legales. Los áridos locales, basálticos y procedentes del machaqueo principalmente, si bien están disponibles y existe reserva de explotación, pueden sustituirse por residuos plásticos, P.E.T. con escasa manipulación, escamas, y son una de las soluciones planteadas para la confección de hormigones con un doble uso. Por un lado, como sustituto parcial del árido y por otro, como alternativa a las armaduras metálicas, en este caso se sustituyen por armaduras de plástico impresas en 3D a partir de filamentos de P.E.T reciclado. Esta solución evita el traslado de los residuos fuera de las islas a la vez que disminuye el consumo de áridos locales y la importación de acero para las armaduras. Consecuentemente, disminuye la huella de carbono también.
El resultado obtenido es el desarrollo de un hormigón más sostenible y ecológico que el empleado actualmente que extrae el máximo potencial de los recursos locales. Este hormigón puede emplearse en paneles prefabricados, no portantes, de fachada como solución industrializada por lo que esta tesis supone un punto de partida a la transformación del sector de la construcción hacia la industrialización y la eficiencia de recursos en consonancia con las tendencias internacionales.
Population growth and housing shortages, combined with an increasing carbon footprint, resource scarcity, armed conflicts and recent economic and health crises, are creating the conditions necessary for a genuine paradigm shift in the construction sector on a global scale. Sustainability, the circular economy and the industrialisation of processes are emerging as valid alternatives.
The construction sector is one of the key sectors for promoting this change while combating decarbonisation. This is due to its global economic significance, accounting for 10% of global GDP, and because it is responsible for 40% of greenhouse gas emissions. For this reason, the European legal framework and its transposition to member states aims to minimise the operational energy consumption and environmental impact of buildings and maximise durability. To this end, it establishes the obligation to declare the life cycle and durability in a trend towards a closed life cycle. On the other hand, the new legislation on waste establishes the obligation of separate and selective collection in the construction sector. Consequently, the response to these requirements determines a radical change to the existing model, with a way of building where the digitalisation and industrialisation of the sector replaces excess waste, greenhouse gases and labour shortages, while reducing execution times. To this end, adaptation to local resources and the use of waste within a circular economy framework are essential for compliance with the new guidelines.
This new model in the sector has a greater impact in outermost regions such as the Canary Islands, where most products have to be imported. One of the main objectives is to use existing local natural resources and waste, specifically plastics, while proposing industrialised solutions as alternatives to traditional construction systems. In this geographical area, the availability of resources such as natural pozzolans, which can be extracted, makes it possible to reduce the consumption of cement and, consequently, clinker. This, in turn, is responsible for 7% of global greenhouse gas emissions, so this substitution reduces the carbon footprint while also complying with legal requirements. Local aggregates, mainly basaltic and from crushing, although available and with reserves for exploitation, can be replaced by waste plastics, P.E.T. with minimal processing, flakes, are one of the solutions proposed for the manufacture of dual-purpose concrete. On the one hand, as a partial substitute for aggregate and, on the other, as an alternative to metal reinforcement, in this case replaced by 3D-printed plastic reinforcement made from recycled P.E.T. filaments. This solution avoids the transfer of waste outside the islands while reducing the consumption of local aggregates and the importation of steel for reinforcement. Consequently, it also reduces the carbon footprint.
The result is a substantial improvement in the concrete used in the Canary Islands in terms of sustainability, use of local resources and waste, in short, a design that fits in with the new framework of the construction sector. The practical application as a façade cladding panel is an industrialised solution that can replace the traditional system of cladding made with vibrated concrete blocks, plastered and painted, with the consequent reduction in its environmental impact and compliance with the guidelines for the sector, reduction in deadlines and improvement in quality and working conditions for workers in the sector.
RESUMEN
El crecimiento demográfico y al déficit de viviendas unido al incremento de la huella de carbono, la escasez de recursos, conflictos bélicos y las crisis económicas o sanitarias vividas recientemente generan las condiciones necesarias para un verdadero cambio de paradigma en sector de la construcción en un ámbito global. Donde la sostenibilidad, la economía circular y la industrialización de los procesos se plantea como una alternativa válida.
El sector de la construcción es uno de los sectores claves para la propiciar este cambio a la vez que la lucha contra la descarbonización. Por su trascendencia económica mundial, 10% del PIB mundial, y por ser responsable del 40 % de la emisión los gases de efecto invernadero. Por este motivo, el marco legal europeo y su trasposición a los estados miembros, pretende minimizar el consumo energético operacional e impacto ambiental de los edificios y maximizar la durabilidad. Para ello establece la obligatoriedad de declarar el ciclo de vida y durabilidad en una tendencia hacia el ciclo de vida cerrado. Por otro lado, la nueva legislación en materia de residuos establece la obligatoriedad de la recogida fraccionada y selectiva en el sector de la construcción. Consecuentemente, la respuesta a estas exigencias determinan un cambio rotundo al modelo existente, con una forma de construir donde la digitalización e industrialización del sector supla el exceso de residuos, los gases de efecto invernadero, escasez de mano de obra a la vez que disminuir los plazos de ejecución. Para ello, la adaptación a los recursos locales y el empleo de residuos en un marco de economía circular son básicos para el cumplimiento de las nuevas directrices.
Este nuevo modelo del sector, tiene una incidencia mayor en territorios ultraperiféricos como es el caso de las Islas Canarias, donde la mayor parte de los productos tienen que ser importados. Utilizar los recursos naturales locales existentes y los residuos, concretamente los plásticos, a la vez que plantear soluciones industrializadas como alternativas a los sistemas constructivos tradicionales son uno de los objetivos principales. En este espacio geográfico, la disponibilidad de recursos como las puzolanas naturales, con posibilidad de ser extraídos, permite reducir el consumo de cemento y consecuentemente el de Clinker, que a su vez es el causante del 7%, de la emisión de gases de efecto invernadero a nivel mundial. Por lo tanto, esta sustitución disminuye la huella de carbono a la vez que se alinea con las exigencias legales. Los áridos locales, basálticos y procedentes del machaqueo principalmente, si bien están disponibles y existe reserva de explotación, pueden sustituirse por residuos plásticos, P.E.T. con escasa manipulación, escamas, y son una de las soluciones planteadas para la confección de hormigones con un doble uso. Por un lado, como sustituto parcial del árido y por otro, como alternativa a las armaduras metálicas, en este caso se sustituyen por armaduras de plástico impresas en 3D a partir de filamentos de P.E.T reciclado. Esta solución evita el traslado de los residuos fuera de las islas a la vez que disminuye el consumo de áridos locales y la importación de acero para las armaduras. Consecuentemente, disminuye la huella de carbono también.
El resultado obtenido es el desarrollo de un hormigón más sostenible y ecológico que el empleado actualmente que extrae el máximo potencial de los recursos locales. Este hormigón puede emplearse en paneles prefabricados, no portantes, de fachada como solución industrializada por lo que esta tesis supone un punto de partida a la transformación del sector de la construcción hacia la industrialización y la eficiencia de recursos en consonancia con las tendencias internacionales. Read More
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