Arquitectura Reusada
Thesis by Emmanuel Pérez Molina (2012)
Director: Humberto Cavallin
Advisors: Carlos Balseiro, Eugenio Ramírez
Relevance:
Annually the construction industry generates thousands of tons of debris, from construction, remodeling and demolition of buildings of different types. Some of these buildings are residential, commercial, institutional buildings, roads and bridges that reach the end of their useful life. Some of the materials typically considered as construction waste are concrete, asphalt, wood, gypsum board, paper, glass, ceiling materials, steel, aluminum, blocks, among others. But construction waste is also considered any material that is taken under the process of conditioning a land, prior to a construction such as stones, earth, pieces of wood etc. These wastes are added to the large waste problem facing Puerto Rico today, where it is expected that by 2030 there will be only 7 landfills left for the whole island, when 40% of the materials that reach them, have the possibility of being reused or recycled again. In Puerto Rico alone, about 20,114.40 ton/year of building material arrives at the few landfills we have left. With these data, the great ecological footprint left by the profession of architecture can be evidenced. Definitely, the profession is not being sustainable and is not making much effort to improve this problem either.
Subject:
Reusing or recycling building waste has many advantages, including extending life to landfills and natural resources, preventing contamination of land and bodies of water, and saving a lot of money. There are three methods that are generally used to recycle building materials: 1) Collection of mixed materials– all materials are mixed into the same container and then taken to a plant that segregates and recycles them; 2) Separation by material – materials are separated from any material other than the one to be recycled such as: wood, metals, concrete, and then taken to their respective treatment plants; 3) In-Situ processing– the materials are processed in the same “site" and then reused in the same project. All these processes are carried out once the demolition, remodeling or construction is already done. This is where I understand the root of the problem is. This proposal, through design and new techniques, seeks to generate less waste from construction materials, and identify which materials are more susceptible to being reused rather than recycled in Puerto Rico.
Research Question:
Currently the method of demolition is the most used when it comes to getting rid of an obsolete structure and is the one that generates the most debris. In my opinion, it is more cost effective to use the deconstruction method. In the US, if 25% of demolitions were replaced by deconstruction each year, about 20 million tons of waste would not reach landfills. What this method does is disassemble buildings in parts or in their entirety, in their various components to reuse or recycle materials. In this way, materials that are in good condition can be classified so that they can be refused and/or sold for new projects. Other advantages of deconstruction are: 1) Reduction of costs in the removal of structures – deconstruction generates profits for the value of the recovered materials and savings in disposition charges that should not be paid, 2) Reduces the impact to the “Site" – deconstruction does not do as much damage to land and vegetation as demolition does, 3) Preserves landfill space – deconstruction can recover up to 90% of materials from a structure. On the other hand, this type of practice can help people reach their annual recycling goal, that according to Law 411 of 2000, it must reach 35% of the total waste (almost no town achieve this annual goal), 4) Job creation – this method presents employment alternatives as they must be trained for the realization of this work and causes these people to develop skills that are not very common in the current construction industry. It also helps poor towns develop and generate new income.
The application of such a system would help identify materials that have the potential to become building materials. The use of these materials must be accompanied by an effort on the part of the architects to design projects that include these elements in their work.
Due to the way of construction in Puerto Rico, concrete and steel must have more advantages over any of the materials described above to be refused or recycled. 140 million tons of concrete are recycled annually in the United States alone, and this is generally used as an aggregate for pavements and is proven, by government agencies, to have better performance and capacity than virgin materials. On the other hand, millions of tons of steel are also refused annually, only in the United States. Most steel parts, which are made, have a high component of recycled steel in them, indicating that the industry is quite advanced.
Methodology:
Through a series of interviews with professionals in the material recycling and re-processing industry, information will be gathered on the processes that materials have to pass to obtain approval for use in new projects. According to the EPA, Environmental Protection Agency, Puerto Rico belongs to Region 2, a number of efforts and strategies being made to deal with construction waste. This office is in San Juan and it is planned to interview an agent of that office in search of more specific data of construction waste in Puerto Rico. The signing will be another of the methods of investigation of the issue of rejection of materials. Field observations will also be made to identify and document the process through which materials pass after a structure is demolished. This will identify which part of this process can be changed to reuse the materials, if any. For this, a visit to the DeCont company is planned, which is a company that is dedicated to the demolition of buildings and the recycling of concrete here in Puerto Rico. Finally, studies of particular cases will be made in which structures have been designed and built with rejected materials.
Purpose:
In Puerto Rico there are many abandoned structures, old factories, hangars, among others, which are made mostly of steel and concrete. Knowing this and starting from the premise that we are trying to dismantle the buildings to obtain materials that can be used in new projects, my proposal revolves around identifying a series of abandoned buildings in the San Juan area that are my main collection center for used material. This procedure expects to collect enough material to establish a data store and inventory of parts that can be reused in new projects. Once these materials, their capabilities and the construction method have been identified, they are planned to be applied to the need for affordable housing design in the San Juan area.
Findings so far:
Typically, refused materials, coming from second hands, tend to have much lower prices than virgin materials. In today’s market such materials can be sold or purchased for half the price of the same new material. This would mean that in a new project using recovered material, costs can be reduced by up to 50% at best. This is an appeal to developers as the costs can vary greatly to your benefit. On the other hand, as mentioned above, it has been proven that the concrete reused as an aggregate has higher performance and helps prevent flooding because of its high porosity. This type of aggregate is not yet very popular in the industry in Puerto Rico, but it is still used by many contractors in the United States indicating that it is a developed industry. Recognitions: End-of-Career Project Competition Award, 2013.
Recognitions: Laudo Competencia de Proyectos de Fin de Carrera,
2013
Spanish
Arquitectura Reusada
Thesis por Emmanuel Pérez Molina (2012)
Director: Humberto Cavallin
Consejeros: Carlos Balseiro, Eugenio Ramírez
Relevancia:
Anualmente la industria de la construcción genera miles de toneladas de escombros, provenientes de la construcción, remodelación y demoliciones de edificaciones de distintos tipos. Algunas de estas edificaciones son edificios residenciales, comerciales, institucionales, carreteras y puentes que llegan al final de su vida útil. Algunos de los materiales que típicamente se consideran como desechos de construcción son: concreto, asfalto, madera, paneles de yeso (gypsum board), papel, cristal, materiales de techo, acero, aluminio, bloques entre otros. Pero también se consideran desechos de construcción todo aquel material que sea sacado bajo el proceso de acondicionamiento de un terreno, previo a una construcción como lo son las piedras, tierra, pedazos de madera etc. Estos desechos se añaden al gran problema de desperdicios que enfrenta Puerto Rico actualmente, en el que se espera que para el año 2030 sólo queden 7 vertederos para toda la isla, cuando el 40% de los materiales que llegan a estos, tienen la posibilidad de ser reusados o reciclados nuevamente. En Puerto Rico solamente, llegan cerca de 20,114.40 ton/año de material de construcción a los pocos vertederos que nos quedan. Con estos datos se puede evidenciar la gran huella ecológica que deja la profesión de la arquitectura. Definitivamente que la profesión no está siendo sustentable y tampoco está haciendo muchos esfuerzos para mejorar dicho problema.
Tema:
El reusar o reciclar los desechos de construcción tiene muchas ventajas y entre ellas está el alargarle la vida a los vertederos y a los recursos naturales, evita la contaminación de la tierra y cuerpos de agua y ahorra mucho dinero. Hay tres métodos que generalmente se usan para reciclar los materiales de construcción: 1) Recolección de materiales mixtos – todos los materiales son mezclados en un mismo recipiente para luego ser llevado a una planta que los segrega y los recicla; 2) Separación por material – los materiales son separados de cualquier otro material que no sea el que se quiere reciclar como por ejemplo: madera, metales, concreto, y luego son llevados a sus respectivas plantas de tratamiento; 3) Procesamiento in-Situ- los materiales son procesados en el mismo “site” para luego ser rehusados en el mismo proyecto. Todos estos procesos se llevan a cabo una vez la demolición, la remodelación o construcción ya está hecha. Es aquí donde entiendo que está la raíz del problema. Esta propuesta, a través del diseño y de nuevas técnicas, busca generar menos desperdicios de materiales de construcción, e identificar cuáles materiales están más susceptibles a ser rehusados en vez de reciclados en Puerto Rico.
Pregunta de investigación:
Actualmente el método de la demolición es el más utilizado a la hora de deshacerse de una estructura obsoleta, y es el que más escombros que genera. A mi entender, es más costo efectivo utilizar el método de la deconstrucción. En EU, si cada año el 25% de las demoliciones se sustituyeran por la deconstrucción, alrededor de 20 millones de toneladas de desperdicios, no llegarían a los vertederos. Este método lo que hace es desensamblar los edificios en partes o en su totalidad, en sus distintos componentes para reusar o reciclar materiales. De esta forma se pueden clasificar los materiales que estén en buenas condiciones para poder rehusarlos y/o venderlos para nuevos proyectos. Otras ventajas que tiene la deconstrucción son: 1) Reducción de costos en la remoción de estructuras– la deconstrucción genera ganancias por el valor de los materiales recuperados y ahorro en los cargos por disposición que no habría que pagar, 2) Reduce el impacto al “Site” – la deconstrucción no hace tanto daño a la tierra y la vegetación como lo hace la demolición, 3) Conserva el espacio de los vertederos– la deconstrucción puede recuperar hasta un 90% de los materiales de una estructura. Por otro lado, este tipo de práctica puede ayudar a los pueblos a llegar a su meta de reciclaje anual, que según la ley 411 del 2000, tiene que alcanzar el 35% del total de sus desechos (casi ningún pueblo logra dicha meta anual), 4) Creación de empleos – este método presenta unas alternativas de empleomanía ya que hay que adiestrarlos para la realización de este trabajo y hace que estas personas desarrollen destrezas que no son muy comunes en la industria actual de la construcción. También ayuda a que pueblos pobres puedas desarrollarse y generar nuevos ingresos.
La aplicación de dicho sistema ayudaría a identificar materiales que tengan el potencial de convertirse en materiales de construcción. La utilización de estos materiales debe venir acompañado de un esfuerzo de parte de los arquitectos, en diseñar proyectos que incluyan dichos elementos en sus trabajos.
Por la forma de construir en Puerto Rico, el hormigón y el acero deben tener más ventajas sobre
cualquiera de los materiales antes descritos para ser rehusados o reciclados. Anualmente se reciclan 140 millones de toneladas de concreto, solamente en los Estados Unidos, y este generalmente se usa como agregado para pavimentos y está comprobado, por agencias gubernamentales, que tiene mejor rendimiento y capacidad que los materiales vírgenes. Por otro lado, anualmente, también se rehúsan millones de toneladas de acero, solamente en los Estados Unidos. La mayoría de las piezas en acero que se hacen, tienen un componente alto de acero reciclado en ellos, lo que indica que la industria está bastante adelantada.
Metodología:
A través de una serie de entrevistas a profesionales en la industria del reciclaje y rehúso de materiales, se recopilará información sobre los procesos que tienen que pasar los materiales para obtener la aprobación de uso en nuevos proyectos. Según la EPA, Environmental Protection Agency, por sus siglas en inglés, Puerto Rico pertenece a la Región 2, de lo que es una serie de esfuerzos y estrategias que se están llevando a cabo para tratar con los desechos de construcción. Esta oficina está ubicada en San Juan y se planea entrevistar a un agente de dicha oficina en busca de datos más concretos de los residuos de construcción en Puerto Rico. El fichaje será otro de los métodos de investigación del tema de rehúso de materiales. También se harán observaciones de campo para identificar y documentar cuál es el proceso por el que pasan los materiales una vez demolida una estructura. De esta manera se podrá identificar qué parte de dicho proceso se puede cambiar para reusar los materiales, si alguno. Para esto se tiene previsto la visita a la compañía DeCont, que es una compañía que se dedica a la demolición de edificios y al reciclaje de concreto aquí en Puerto Rico. Y por último se harán estudios de casos particulares en los que se hayan diseñado y construido estructuras con materiales rehusados.
Propósito:
En Puerto Rico existen muchas estructuras abandonadas, fábricas antiguas, hangares, entre otras, que están hechas de acero y concreto, en su mayoría. Sabiendo esto y partiendo de la premisa de que se intenta desmantelar los edificios para obtener materiales que se puedan utilizar en proyectos nuevos, mi propuesta gira en torno a identificar una serie de edificios abandonados en el área de San Juan que sean mi centro de principal de recolección de material usado. Con este procedimiento se espera recopilar material suficiente para establecer un banco de datos y un inventario de piezas que pueden ser rehusados en proyectos nuevos. Una vez identificados estos materiales, sus capacidades y el método de construcción, se planea aplicarlos a la necesidad de diseño de vivienda asequible en el área de San Juan.
Hallazgos hasta el momento:
Típicamente los materiales rehusados, por venir de segundas manos, tienden a tener precios mucho más bajos que los materiales vírgenes. En el mercado actual dichos materiales pueden ser vendidos o comprados por la mitad del precio del mismo material nuevo. Esto representaría que en un proyecto nuevo donde se utilice material recuperado, los costos pueden reducirse hasta un 50% en el mejor de los casos. Esto, definitivamente que es un atractivo para los desarrolladores ya que los costos pueden variar mucho a su beneficio. Por otro lado, como antes ya mencionado se ha comprobado que el concreto reusado como agregado tiene mayor rendimiento y ayuda a prevenir inundaciones por su alta porosidad. Este tipo de agregado aún no es muy popular en la industria en Puerto Rico, pero aun así es utilizado por muchos contratistas en los Estados Unidos lo que indica que es una industria desarrollada.
Reconocimientos: Laudo Competencia de Proyectos de Fin de Carrera,
2013
Bibliography
Bibliografía
1. Addis, (2006). Building with reclaimed components and materials. Earthscan
2. Corson, (2000). The Resourceful Renovator. Chelsea Green Publishing Company.
3. Hansen, (1992). Recycling of demolished concrete and masonry. Ipswich Book
Co. Ltd. 1 pswich, Suffolk
4. Lieblang, (2010). Sustainable building with concrete. Detail, 01/10, p.72
5. Mc Donough, Braungart (2002). Cradle to Cradle. Douglas & Mc Intyre Ltd.
6. Van Hinte, Peer, Jongert (2007). Super Use – Constructing new architecture by shortcutting material flows. Oio Publishers
7. Vázquez, (2010). Reciclaje de concreto. Suministrada de: http://www.decont.com/
8. (2006). Steel reuse. Suministrada de: http://www.reuse-steel.org
9. NAHB, Material Salvaged through deconstruction, 1998.
10. Departement of Defense USA, Unified Facilities Criteria (UFC 1-900-01), Selection of methods for the reduction, reuse, and recycling of demolition waste, 1 December 2002, p.3-4
