Introducción
La industria de la construcción y afines se consideran grandes empleadores al igual que grandes consumidores de recursos naturales. Se considera que el 50% de todos los materiales extraídos de la tierra se transforman en materiales de construcción y otros productos. Cuando estos materiales son desechados como residuos, éstos representan hasta un 50% de todos los residuos generados antes de que entren en procesos de valorización o eliminación final [1] [2] [3] [4].
Los residuos de la construcción se están convirtiendo en un grave problema ambiental en muchas grandes ciudades del mundo en vías de desarrollo, debido al hecho de que la actividad genera una gran cantidad de contaminación, lo que provoca un impacto significativo en el medio ambiente y estos plantea una creciente preocupación pública en las comunidades locales. La industria ha sido durante algún tiempo cuestionada sobre los impactos que generan y el interés de que promuevan acciones de sostenibilidad [5]. Esta industria, en países en vías de desarrollo, se caracteriza además por sistemas de información deficientes, con datos inadecuados e inexactos, especialmente los relativos a la actividad de la construcción [6].
Residuos de la construcción en Costa Rica
Una evaluación realizada en Costa Rica en el 2007 [7] a empresas de construcción, con respecto a cantidad de residuos, dio como resultado una carencia de datos y algunos de los valores suministrados muestran discrepancias. Se encontraron pocos estudios con relación a la generación de residuos en las obras de construcción. En [8] se reportó un valor de generación de 11 a 25 kg / m2, en [9] 300 a 700 kg / m2, en [10] un promedio de 115 kg/m2 y en [7] 7-170 kg / m2.
Las categorías de residuos más importantes reportados son: madera, hormigón, materiales de tuberías y láminas de techo. A menudo, los residuos se mezclan y sólo 50% de las empresas indicó que se separan los residuos en cierta medida. Las fracciones más utilizadas para la separación de residuos son de madera, metales y residuos mezclados. Los resultados empíricos revelan que las causas de la generación de residuos están relacionadas principalmente con la legislación y la aplicación de la ley, la conciencia por parte de los contratistas y aspectos técnicos. El país tiene una gran cantidad de leyes y reglamentos para proteger los recursos naturales, pero la aplicación es débil. Hay un bajo nivel de conciencia en relación con los asuntos ambientales y en particular sobre la situación actual de los residuos generados durante el proceso de construcción [11] [12]. En esta evaluación se reportan las causas de la generación de residuos de la construcción con base en la clasificación de Gavilan y Bernold [13]. Las fuentes de residuos son clasificadas en: diseño, proceso de construcción, gestión de materiales, operación, materiales residuales y otros.
Ekanayake y Ofori [14] investigaron los residuos generados por el sector de la construcción en Singapur utilizando la misma clasificación. Encontraron que las diversas fuentes de generación de residuos tienen diferentes niveles de importancia. Ellos identificaron seis factores clasificados bajo el atributo “Diseño”: cambios en el diseño mientras que la construcción está en curso, la inexperiencia de los diseñadores en el método y la secuencia de la construcción, la falta de atención que se presta a la coordinación modular de productos y la falta de conocimiento acerca de los tamaños estándar disponibles en el mercado.
Tres son los factores identificados en la clasificación “Operación”: errores cometidos por sub-contratistas o trabajadores, daños al trabajo ya realizado por parte de otros sub-contratistas y retrasos en el suministro de información a los contratistas con respecto a los tipos y tamaños de productos que serán utilizados. Un factor reconocido en relación con el manejo de materiales fue almacenamiento inadecuado de materiales en el sitio de construcción. No reportaron factores bajo la clasificación proceso de construcción, materiales residuales y otros.
La hipótesis planteada para el presente estudio es que diversas causas de generación de residuos tienen un efecto significativo diferente. En este artículo se ofrece en detalle el nivel de importancia de las principales causas en la generación de residuos de la construcción en Costa Rica. También se explica el método utilizado que puede ayudar a otros/as investigadores/as en el futuro para realizar análisis similares.
Materiales y métodos
Una encuesta se aplica con un total de 48 preguntas que cubren una serie de temas relacionados con las causas en la generación de residuos de la construcción. Se pidió a los encuestados que, con base en su experiencia, valoraran factores predeterminados en función de su potencial contribución a la generación de residuos en el lugar de la construcción. Se les solicita además que incluyan otros factores, si es necesario. La primera parte de la encuesta insta a incluir información general de los encuestados y de las empresas donde realizan sus actividades. Las respuestas son medidas con la escala de Likert de 5 puntos que corresponde a 1. No significativo hasta 5. Lo más significativo [14].
Antes de la recolección de los datos, la encuesta es probada para determinar la validez de contenido. Esta actividad se realiza con la participación de diez ingenieros y arquitectos con más de cinco años de experiencia en construcción; tres de dos universidades y siete de las empresas de construcción. También se les solicita evalúen el grado en que los factores presentados abordan suficientemente los temas investigados. Con base en la información recibida, el instrumento se modifica. Una vez que se ha mejorado el cuestionario, éste se envía a través de correo electrónico a 419 contratistas registrados en el Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA). Se realizan esfuerzos para aumentar el número de respuestas de los encuestados. Estos incluyen: una carta de presentación personalizada; una declaración de confidencialidad para asegurar discreción en el uso de los resultados, visitas a sitios de construcción y entrevistas con los responsables de los proyectos ya sean contratistas o maestros de obra. Se obtiene un total de 87 respuestas.
Los datos recolectados son editados con el fin de detectar posibles errores y omisiones. La edición se hace para asegurar que los datos son precisos, consistentes con los otros factores obtenidos y se realiza el proceso de codificación. La información se analiza utilizando el paquete estadístico para Ciencias Sociales (SPSS) versión 14.0 para Windows. Se utilizan técnicas de Estadística Inferencial y Descriptiva para analizar los factores, incluyendo la tendencia central y la prueba de significancia t (Student) al 0,05.
El promedio de importancia (a) de un factor en esa escala es:
Los valores n1, n2, n3, n4 y n5, representan el número de personas que mencionaron los factores 1, 2, 3, 4 y 5 respectivamente. Después de calcular los promedios, el siguiente paso es evaluar el grado de importancia que los contratistas costarricenses le dan a ese factor. Posteriormente, se realiza una prueba de significancia estadística al promedio de cada factor para comprobar si la población considera el factor significativo.
Se prueba la hipótesis nula Ho: µ ≤ µo contra la hipótesis alternativa H1: µ >µo donde µ es el promedio de la población. La decisión de rechazar Ho se establece mediante el cálculo del valor de t y determinar si es mayor o igual a t (n-1,a).
donde la variable t (n-1,a) sigue una distribución de t (de Student) con n-1 grados de libertad, xes el promedio de la muestra, sx es la desviación standard de la muestra, n el tamaño de muestra y µ0 el valor crítico para el cual el factor es considerado como el más significativo. Para este estudio µ0 se fija en 3 porque por definición, valores superiores a 3 representan los factores “significativo”, ‘más significativo’ y ‘el más significativo’ de la escala.
Resultados y discusión
Las empresas que participaron dando respuesta al estudio están divididas en pequeñas, medianas y grandes según la definición propuesta en [12].
La información provista indica que en la prueba realizada a la hipótesis en cuanto a la generación de residuos, ocho son los factores bajo la clasificación “Diseño”. Ellos son: H1.1 Productos en el mercado cuyas unidades no son estándares (pulgadas, centímetros, varas); H1.2 Falta de coordinación modular de productos; H1.3 Modificaciones al diseño original durante el proceso constructivo; H1.4 Falta de conocimiento sobre tamaño de piezas disponibles en el Mercado; H1.5 Diseñadores no familiarizados con productos disponibles en el Mercado; H1.6 Complejidad en el detalle de los planos; H1.7 Falta de información en los planos y H1.8 Selección de materiales de baja calidad. Algunos de estos resultados coinciden con los factores reportados por [15] sobre el estudio realizado con arquitectos y su responsabilidad en la generación de residuos debido al proceso de diseño. Ese estudio reveló que “cambios en el diseño por parte de los clientes” ocupaba la primera posición seguida de cambios en el diseño cuando la obra estaba en ejecución y finalmente errores en el detallado de los planos. En [16] se reporta que la falta de conocimiento en los procesos constructivos durante la etapa de diseño resulta en residuos de la construcción.
Cinco factores se encuentran bajo la clasificación “Proceso de construcción”. Ellos son: H2.1 Errores de compra (mucho, poco); H2.2 Uso de materiales incorrectos que deben ser reemplazados; H2.3 Incapacidad de comprar pequeñas cantidades; H2.4 Materiales recibidos no cumplen con las especificaciones y H2.5 Modificaciones al diseño original durante el proceso constructivo. En [13] se reporta que los errores a la hora de solicitar y enviar los materiales es la causa en la generación de residuos más importante bajo esta clasificación.
Cinco factores se obtienen bajo la clasificación “Gestión de materiales”. Ellos son: H3.2 Daños durante el transporte; H3.3 Almacenamiento inapropiado; H3.4 Actitud poco amigable de trabajadores; H3.5 Falta de conciencia ambiental de los trabajadores en el sitio de construcción y H3.6 Falta de dirección técnica a los trabajadores en el sitio. La prueba estadística t (de Student) del promedio del factor H3.1 Los materiales llegan muy mal empacados muestra que ese factor no es una causa de generación de residuos. Algunos de estos factores han sido reportados por [13] en el cual ellos han indicado que el manejo inapropiado y el almacenamiento de los materiales son causas de generación de residuos.
Cinco factores son presentados en el Cuadro 1 como “Operación”. Ellos son: H4.1 Uso de material incorrecto que requiere reemplazo; H4.2 Daños provocados por un proveedor de otros servicios; H4.3 Cantidad de material requerida poco clara debido a falta de planeamiento; H4.4 Retrasos en información al contratista de las especificaciones técnicas de los materiales a utilizar y H4.6 Errores de proveedores o de operarios. La prueba t (de Student) para los promedios de H4.5 Accidentes en el sitio por negligencia y H4.7 Mal funcionamiento del equipo muestran que esos factores no son contribuyentes a la generación de residuos en el sitio de construcción.
Tres factores se reportan bajo la clasificación “Residuos”. Ellos son: H5.1 Residuos debido al proceso de construcción; H5.2 Materiales de empaque y H5.3 Demoliciones preexistentes.
Por último, dos factores se presentan en “Otros”. Ellos son: H6.2 Falta de control de los materiales en el sitio y H6.3 Falta de un plan de gestión de residuos. La prueba t (de Student) para los promedios de H6.1 Robo; H6.4 Desastres naturales y H6.5 Mal clima muestran que esos factores no son contribuyentes a la generación de residuos en el sitio de construcción.
Criterio y factores | Número de respuestas | a | Posición | S | N | Valor t | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||||
Diseño | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H1.1 Productos en el mercado cuyas unidades no son estándares (pulgadas, centímetros, varas) | 5 | 7 | 29 | 34 | 12 | 3,471 | 6 | 1,0212 | 87 | 4,3046 |
H1.2 Falta de coordinación modular de productos | 4 | 10 | 22 | 31 | 20 | 3,609 | 3 | 1,1034 | 87 | 5,1495 |
H1.3 Modificaciones al diseño original durante el proceso constructivo | 2 | 6 | 26 | 40 | 12 | 3,628 | 2 | 0,8950 | 86 | 6,5058 |
H1.4 Falta de conocimiento sobre tamaño de piezas disponibles en el mercado | 5 | 12 | 23 | 30 | 17 | 3,483 | 5 | 1,1295 | 87 | 3,9865 |
H1.5 Diseñadores no familiarizados con productos disponibles en el mercado | 6 | 7 | 27 | 34 | 13 | 3,471 | 6 | 1,0657 | 87 | 4,1245 |
H1.6 Complejidad en el detalle de los planos | 6 | 16 | 22 | 30 | 12 | 3,302 | 8 | 1,1383 | 86 | 2,4630 |
H1.7 Falta de información en los planos | 2 | 13 | 26 | 31 | 14 | 3,488 | 4 | 1,0145 | 86 | 4,4641 |
H1.8 Selección de materiales de baja calidad | 2 | 10 | 24 | 30 | 20 | 3,651 | 1 | 1,0377 | 86 | 5,8191 |
Proceso de construcción | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H2.1 Errores de compra (mucho, poco) | 4 | 10 | 23 | 38 | 11 | 3,488 | 4 | 1,0145 | 86 | 4,4641 |
H2.2 Uso de materiales incorrectos que deben ser reemplazados | 3 | 4 | 23 | 35 | 21 | 3,779 | 1 | 0,9870 | 86 | 7,3200 |
H2.3 Incapacidad de comprar pequeñas cantidades | 3 | 11 | 18 | 34 | 19 | 3,647 | 2 | 1,0769 | 85 | 5,5397 |
H2.4 Materiales recibidos no cumplen con las especificaciones | 5 | 16 | 31 | 21 | 12 | 3,224 | 5 | 1,0952 | 85 | 1,8817 |
H2.5 Modificaciones al diseño original durante el proceso constructivo | 1 | 10 | 16 | 41 | 7 | 3,573 | 3 | 0,8880 | 75 | 5,5917 |
Gestión de materiales | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H3.1 Los materiales llegan muy mal empacados | 5 | 27 | 26 | 18 | 8 | 2,964 | 6 | 1,0805 | 84 | -0,3030* |
H3.2 Daños durante el transporte | 2 | 17 | 32 | 29 | 5 | 3,212 | 5 | 0,9141 | 85 | 2,1358 |
H3.4 Actitud poco amigable de trabajadores | 2 | 9 | 21 | 39 | 14 | 3,635 | 3 | 0,9617 | 85 | 6,0902 |
H3.5 Falta de conciencia ambiental de los trabajadores en el sitio de construcción | 2 | 9 | 8 | 23 | 33 | 4,013 | 1 | 1,1330 | 75 | 7,7458 |
Operación | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H4.1 Uso de material incorrecto que requiere reemplazo | 4 | 11 | 29 | 26 | 15 | 3,435 | 2 | 1,0740 | 85 | 3,7367 |
H4.2 Daños provocados por un proveedor de otros servicios | 2 | 19 | 19 | 33 | 12 | 3,400 | 3 | 1,0601 | 85 | 3,4787 |
H4.3 Cantidad de material requerida poco clara debido a falta de planeamiento | 3 | 11 | 25 | 30 | 16 | 3,529 | 1 | 1,0532 | 85 | 4,6344 |
H4.4 Retrasos en información al contratista de las especificaciones técnicas de los materiales a utilizar | 4 | 20 | 17 | 28 | 15 | 3,357 | 4 | 1,1683 | 84 | 2,8018 |
H4.5 Accidentes en el sitio por negligencia | 15 | 29 | 15 | 15 | 11 | 2,741 | 6 | 1,3016 | 85 | -1,8333* |
H4.6 Errores de proveedores o de operarios | 4 | 14 | 32 | 28 | 7 | 3,235 | 5 | 0,9838 | 85 | 2,2051 |
H4.7 Mal funcionamiento del equipo | 6 | 35 | 28 | 12 | 4 | 2,682 | 7 | 0,9662 | 85 | -3,0309* |
- | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Materiales residuales | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H5.1 Residuos debido al proceso de construcción | 0 | 3 | 22 | 33 | 27 | 3,988 | 1 | 0,8520 | 85 | 10,6927 |
H5.2 Materiales de empaque | 0 | 10 | 23 | 29 | 23 | 3,765 | 3 | 0,9838 | 85 | 7,1666 |
H5.3 Demoliciones preexistentes | 2 | 5 | 18 | 29 | 21 | 3,827 | 2 | 1,0050 | 75 | 7,1233 |
Otras actividades | ||||||||||
H6.1 Robo | 16 | 26 | 25 | 11 | 6 | 2,583 | 3 | 1,1534 | 84 | -3,3109* |
H6.2 Falta de control de los materiales en el sitio | 5 | 10 | 24 | 26 | 19 | 3,524 | 2 | 1,1457 | 84 | 4,1902 |
H6.3 Falta de un plan de gestión de residuos | 4 | 11 | 13 | 18 | 39 | 3,906 | 1 | 1,249 | 85 | 6,6815 |
H6.4 Desastres naturales | 29 | 21 | 14 | 8 | 12 | 2,440 | 5 | 1,4172 | 84 | -3,6185* |
H6.5 Mal clima | 23 | 22 | 21 | 13 | 6 | 2,494 | 4 | 1,2404 | 85 | -3,7600* |
Conclusiones
El resultado de esta investigación ofrece un análisis exhaustivo de las causas de la generación de residuos y sus efectos significativos. Las principales conclusiones se resumen a continuación:
Las causas principales en la generación de residuos de la construcción surgen principalmente por las prácticas durante el diseño y la gestión del proceso. En la fase de diseño, los cambios que se realizan mientras que la construcción está en curso, ya sea solicitada por los clientes o por las decisiones tomadas por los diseñadores, parecen ser el factor que causa más residuos.
La mala gestión de los materiales de construcción es la otra causa más importante de la generación de residuos tanto en el sitio de la construcción como fuera de ella, incluyendo a los suplidores de materiales, capataces, peones, entre otros.
Existen muchos factores que influyen en la generación de residuos. Un plan de minimización de residuos debe considerar los diferentes niveles de significancia o importancia.