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Introducción
El sector de la construcción aporta un alto porcentaje del producto interno bruto (PIB) en las naciones en vías de desarrollo, suministrando empleo a un grupo importante de la población (Ngowi, 2002). La industria interviene, entre otros, en la construcción de edificios, carreteras, represas, ferrocarriles, oleoductos e incluso estaciones espaciales, pero también contribuye a la degradación ambiental.
Se estima que el sector de la construcción es responsable del 12-16% del consumo de agua, el 25% de la madera extraída, el 30-40% del consumo de energía y el 40% de materiales vírgenes utilizados (Macozoma, 2002). El 57% de los residuos sólidos de construcción y demolición (C&D) en sitios de disposición final provienen de la construcción (cuadro 1), ruido, polvos, emisiones gaseosas (Lu & Yuan, 2011), el 20-30% de gases de efecto invernadero, el 15% de los materiales solicitados para la construcción se convierten en residuos, cambios en el uso de la tierra que incluyen remoción de flora, degradación estética, oportunidades para la corrupción y riesgos para la seguridad y la salud de los trabajadores del sector (UNEP, 2003).
Debido al alto impacto ambiental del sector, la industria ha sido criticada y forzada a promover la sostenibilidad. Varios autores consideran que el sector construcción ha sido lento en responder a esas demandas ambientales en comparación con otro tipo de industrias. Además, indican que la presión de los habitantes aumenta y la legislación ambiental es cada vez más estricta. La industria actual no solamente debe entregar productos de calidad, a tiempo y con un costo justo, sino que debe hacerlo apegada a valores ambientales.
Cuadro 1 Porcentaje de residuos de la construcción en sitios de disposición final.
| País | Residuos de C&D (% por peso) | Referencia |
|---|---|---|
| Países Bajos | 26 | Bossink y Brouwers, 1996 |
| Hong Kong | 44 | Hong Kong EPD, 2000 |
| Inglaterra y Gales | 42,2 | Lawson y Douglas, 2001 |
| Kuwait | 15-30 | Kartam et al., 2004 |
| Taiwán | 15-20 | Taiwan EPA, 1999 |
| Estados Unidos de América | 20-29 | Bossink y Brouwers, 1996; Mincks, 1994; Peng et al., 1994; Rogoff y Williams, 1994; Apotheker, 1990 |
| Australia | 20-30 | Craven et al., 1994 |
| Alemania | 19 | Brooks et al., 1994 |
| Finlandia | 13-15 | Heino, 1994 |
| Japón/Tokio | 57 | Kennedy et al., 2007 |
| Mundo | 13-29 | Bossink y Brouwers, 1996 |
La construcción en Costa Rica
la industria de la construcción en Costa Rica hace un aporte significativo a la economía del país. De acuerdo con los informes de la Cámara Costarricense de la Construcción (CCC, 2014), la tasa de crecimiento ha sido una de las más dinámicas en los últimos años. Al mismo tiempo, el sector genera una gran cantidad de residuos que tienen un impacto importante en el medio ambiente.
La población de las zonas urbanas ha crecido del 30% al 60% desde el año 1950 hasta la fecha (INEC, 2013), lo que es un indicador claro de la necesidad de viviendas y comercios, principalmente en la Gran Área Metropolitana (GAM). La figura 1 muestra los diferentes tipos de construcción realizados en 2014, excluyendo actividades de infraestructura. En la variable “otros” se incluyen obras complementarias, turísticas, deportivas, sanitarias, salud, agroindustriales y religiosas (CFIA, 2014).
La revisión de la literatura mostró que existen pocos estudios relacionados con la composición de los residuos de la construcción, el índice de generación y las causas de ello. Ramírez (1995) y Villalobos (1995) reportan indicadores de generación de residuos de 300-700 kg/m2 y 11-25 kg/m2, respectivamente. Un estudio realizado por Leandro (2008) muestra que los proyectos investigados generaron un promedio de aproximadamente 115 kg/m2.
Este artículo presenta los resultados de un estudio cuyo objetivo fue determinar la cantidad y composición de los residuos de la construcción. Además, se incluyen las causas de la producción de residuos investigando los procesos de diseño y construcción. El análisis se limita a empresas registradas en la base de datos del Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA).
Metodología de la investigación
Análisis de la literatura
La revisión de la literatura proporcionó las variables a ser analizadas. Varios autores han escrito acerca de la composición de los residuos y las causas de su generación (Bossink & Brouwers, 1996; van Egmond, 1999; Bolaños, 2012).
Recolección y tratamiento de datos
Los datos se recolectaron mediante encuestas al personal de empresas constructoras, entrevistas estructuradas, visitas a sitios de construcción y una discusión con un panel de expertos, quienes validan la información recopilada.
La encuesta se construyó sobre la base de la información recopilada durante el estudio de la literatura. Contiene 12 preguntas que cubren diversos temas: la cantidad de residuos, la composición y las fuentes de su generación (Kuijsters, 2004). Incluye además una combinación de escalas de calificación, preguntas de opción múltiple y preguntas abiertas. Se pidió que las respuestas se basaran en proyectos actuales o recientemente terminados. Se utiliza la medida de 5 puntos en la escala tipo Likert con valores: nunca, ninguno (1) siempre, todos (5) (Matell & Jacoby, 1971); valores de mediciones reales, escala binaria (sí/no) (Ekere et al., 2009) e información general sobre la empresa y la persona que responde.
Antes de la recolección de datos, se evaluó el instrumento de la encuesta con siete ingenieros experimentados en ingeniería en construcción del Centro de Investigación en Vivienda y Construcción del Tecnológico de Costa Rica. El objetivo fue determinar la claridad y validez del instrumento (De Vellis, 1991). Estos investigadores también aportaron variables para su estudio en el contexto costarricense (Dillman, 1978). La encuesta se envió por medios electrónicos, ya que este método presenta ventajas tales como el menor costoso de envío o el pago a las y los entrevistadores, entrega la herramienta en cuestión de segundos y la investigación muestra que los encuestados pueden responder más honestamente que con las encuestas en papel o entrevistas. Las desventajas son que la población y la muestra se limitan a aquellos que tienen acceso a la computadora y a la red en línea y los encuestados que completan el cuestionario requieren más instrucción y orientación (CSU, 2012).
La información recibida se almacenó en una base de datos SQL Server 2005. Se hicieron esfuerzos para asegurar altas respuestas de los encuestados. Estas incluían una carta de presentación personalizada, una declaración de estricta confidencialidad de la información suministrada, una llamada telefónica a todos los que no respondieron después de una semana del envío por correo electrónico inicial. Asimismo, se analizaron las razones de la no respuesta. Los datos recogidos se estudiaron mediante el paquete estadístico para Ciencias Sociales (SPSS), versión 14.0 para Windows. Por último, se utilizaron técnicas descriptivas para analizar la información recopilada.
Las entrevistas se realizaron con personas clave de diferentes organizaciones relacionadas con el sector de la construcción. El objetivo fue enriquecer los datos de la encuesta para garantizar la posterior elaboración e interpretación de los resultados obtenidos. Se entrevistaron 31 personas, correspondientes a 20 trabajadores en sitio de obra, tres investigadores de instituciones educativas, tres empresas constructoras, dos miembros de la CCC y el CFIA, una agencia gubernamental, un contratista y una organización ecologista.
Se hicieron cinco visitas de campo después de recibir las respuestas de la encuesta y las entrevistas. El objetivo fue hacer preguntas semiestructuradas para obtener información general y específica sobre las prácticas de gestión de residuos en el lugar.
El panel de expertos se realizó con el objetivo de explorar el significado de los resultados de las encuestas, entrevistas y visitas de campo y permitió analizar los puntos de vista de los participantes sobre los temas presentados y obtener una visión más amplia de sus opiniones (Abarca-Guerrero, 2008; ODI, 2009).
Resultados y Discusión
Empresas participantes
La encuesta fue respondida por un total de 30 empresas, pero se descartó una porque poseía información incompleta. La tasa de respuesta efectiva es del 7% (29/419). Las respuestas provienen de empresas pequeñas, medianas y grandes, de acuerdo con nuestra definición (cuadro 2).
Cuadro 2 Tamaño de las empresas que responden (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a)
| Número de empleados | Tamaño | Número de empresas |
|---|---|---|
| <10 | Micro | 0 |
| 11-25 | Pequeña | 11 |
| 25-100 | Mediana | 9 |
| >100 | Grande | 9 |
| Total | - | 29 |
Las empresas que respondieron no representan todo el espectro de las firmas de construcción existentes en Costa Rica. El sector se compone principalmente de micro, pequeñas y medianas empresas (Mipymes). Las microempresas, con 10 o menos empleados, constituyen el 30% del número total de empresas (Bolaños, 2010) que no participaron en la encuesta, ya que trabajan principalmente en el mercado informal y no están registradas en la base de datos del CFIA.
Es importante analizar el nivel educativo de los obreros de la construcción, ya que los programas de capacitación y educación podrían potencialmente mejorar los procesos productivos a través de buenas prácticas en el manejo de materiales y residuos (Osmani et al., 2008). El estudio determinó el nivel general de educación de los supervisores (capataces de las obras) en las empresas que respondieron. Los resultados del cuadro 3 muestran que casi dos tercios de los supervisores tienen educación primaria o secundaria hasta el tercer año (nueve años de educación). La última columna presenta el número de empresas con un cierto nivel de educación con su más alto grado.
Cuadro 3 Nivel educativo máximo de los empleados de las empresas que respondieron (van Twillert, 2007; AbarcaGuerrero et al., 2008a).
| Nivel educativo | No. de supervisores | % de supervisores | Máximo |
|---|---|---|---|
| Primaria | 110 | 45 | 3 |
| Tercer año de secundaria | 49 | 20 | 3 |
| Secundaria completa | 39 | 16 | 6 |
| Secundaria vocacional completa | 20 | 8 | 1 |
| Preuniversitaria completa | 14 | 6 | 4 |
| Universitaria completa | 11 | 4 | 6 |
| Sin educación | 0 | 0 | 0 |
| Adicional (capacitación especial) | 2 | 1 | 1 |
| Total | 246 | 100 | 24 |
El análisis de los datos muestra que el sector es muy intensivo en el uso de mano de obra, con niveles divididos entre un grupo pequeño de trabajadores con niveles de educación superior, compuesto principalmente por ingenieros y gerentes con posiciones permanentes, y un grupo más grande de trabajadores con baja educación, quienes en su mayoría son contratados temporalmente y con salarios mínimos.
Residuos de la construcción
Los materiales más importantes que se utilizan para la construcción de los cimientos, la estructura y el techo en Costa Rica reportados en la literatura son madera, metales como el acero, el hierro y el zinc, arena, cemento y piedra para hormigón (van Egmond, 1999; Bolaños, 2012). Su uso y origen se presentan en el cuadro 4.
Cuadro 4 Materiales más importantes utilizados en el sector de la construcción en Costa Rica (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a).
| Material | Uso | Origen |
|---|---|---|
| Arena | Materia prima | Costa Rica |
| Cemento | Materia prima | Costa Rica |
| Piedra (1, 1,9, 2,5 y 3,7 cm) | Materia prima | Costa Rica |
| Concreto | Piso y paredes | Manufacturado en Costa Rica |
| Block | Paredes | Manufacturado en Costa Rica |
| Madera (aserrada) | Marcos, puertas estructuras en madera | Costa Rica |
| Acero/hierro | Acero estructural | Importado (principalmente de EE.UU.) |
| Láminas corrugadas | Techo | Importado (principalmente de EE.UU.) |
Los residuos que las empresas reportan como mayoritarios se resumen en la figura 2. Estos consisten, en primer lugar, de madera (limpia y mezclada con cemento), la cual se utiliza como formaleta, vigas, pisos, marcos de ventanas, puertas, techos y otras aplicaciones de acabado. A menudo estas aplicaciones se producen en el lugar. El metal es la segunda categoría de material reportado; este residuo proviene de los materiales de tuberías (suministro de agua), piezas de láminas onduladas de techo de hierro recubierto con zinc y piezas de acero reforzado. Se desconoce el tamaño de los flujos ya que las empresas, en la mayoría de los casos, no mantienen un registro de la cantidad de residuos. Estos hallazgos están de acuerdo con los reportados por Leandro (2008) e Hidalgo (2007).
El estudio buscó obtener información cuantitativa sobre la cantidad de residuos que se producen en la actividad. Los datos se solicitaron en términos del tamaño de los proyectos, el peso de los residuos, el número y volumen de los camiones que los transportan o algún otro indicador utilizado por las compañías. Desafortunadamente, las empresas no pudieron entregar valores confiables, ya que, en general, no disponen de esa información, puesto que no es obligatorio llevar tales controles (cuadro 5).
Figura 2: Residuos de la construcción reportados por las firmas participantes (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a).
Cuadro 5 Residuos generados por proyecto (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a)
| Proyecto | Área (m2) | Residuos (m3) | Número de camiones | kg | kg/m2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100 | 24 | 4 | 43 200 | 168 |
| 2 | 195 | 36 | 3 | 64 800 | 129 |
| 3 | 1504 | 15 | 3 | 27 000 | 7 |
| 4 | 83 | 6 | 1 | 10 800 | 50 |
| 5 | 1000 | 100 | 8 | 180 000 | 70 |
Nota: el valor de densidad promedio utilizado para los escombros utilizado es de 700 kg/m3. Este valor se tomó de los valores de los sitios de construcción en los Países Bajos (Kenniscentrum InfoMil, 2007).
Las respuestas muestran que la mayoría de las empresas (83%) que participaron en la encuesta no guardan un registro de la cantidad total de residuos que generan y en el 22% de los casos no conocen su destino final. Cuatro de las cinco visitas in situ ilustran este hecho. Las obras de construcción visitadas y las entrevistas con los supervisores claramente confirmaron estos hallazgos. Esta falta de conocimiento sobre la cantidad de residuos es una causa de la generación, ya que las empresas no son conscientes de la situación y no toman medidas para mejorar sus prácticas, aumentar su productividad y disminuir los impactos ambientales negativos.
Durante el panel de expertos se indicó que la capacitación de estos trabajadores se lleva a cabo en el lugar de trabajo de manera informal. Es común contratar inmigrantes no calificados de los países vecinos, que en muchos casos tienen un estatus ilegal. Se puede esperar que la mayoría de los trabajadores con talento sin un título se promuevan desde las bases y poco a poco se desplacen hacia tareas más administrativas.
El desarrollo de un plan de gestión de residuos (WMP, por sus siglas en inglés) por parte de las empresas pone el tema en el mapa, por lo que es el primer paso para identificar si existe un problema potencial en este aspecto (Poon et al., 2004). Este tema se investigó y los resultados se presentan en el cuadro 6. Pocas empresas (13%) cuentan con un plan de gestión o con un empleado encargado de garantizar un manejo eficiente de los residuos y responsable al comienzo de los proyectos. El 13% de las empresas informó que tienen ambos (plan y empleado) pero el 74% de las firmas encuestadas no tiene un plan ni empleado responsable. Esta situación refleja el hecho de que en las empresas de construcción en Costa Rica aún no se han institucionalizado prácticas más amigables con el ambiente.
Cuadro 6 Uso de un plan o encargado de residuos (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a).
| - | Número de empresas | Porcentaje de empresas |
|---|---|---|
| Plan solamente | 1 | 3 |
| Empleado solamente | 3 | 10 |
| Ambos | 4 | 13 |
| Ninguno | 22 | 74 |
| Total | 30 | 100% |
Fase de diseño y construcción
El estudio sobre las causas de la generación de residuos contempló dos fases diferentes de un proyecto constructivo: diseño y construcción. El conocimiento de las causas es esencial y se utilizó la información proporcionada por Bossink y Brouwers (1994) y datos adicionales proporcionados por los encuestados.
El cuadro 6 muestra las variables que influyen en la generación de residuos, tanto reportadas en la literatura como encontradas durante la recolección de datos en esta investigación.
Conclusiones y recomendaciones
Este artículo reporta los resultados de un estudio cuyo objetivo fue determinar la composición y cantidad de los residuos de la construcción. Además, incluye las causas de la producción de residuos investigando dos fases del proceso constructivo: diseño y construcción. El análisis se limita a empresas registradas en la base de datos del CFIA.
El análisis de la composición y la cantidad de residuos generados en la actividad de la construcción revela lo siguiente:
Las categorías más importantes de residuos generados son: madera limpia y mezclada, metal proveniente de tuberías, pedazos de hierro galvanizado para techos, cables eléctricos, escombros, materiales de empaque, papel, cartón, concreto, acero estructural, cemento, piezas de block, restos de pinturas y piezas de ladrillo.
La cantidad de residuos reportados por las empresas participantes de la encuesta muestra grandes discrepancias. Esta situación demuestra la falta de información que manejan las empresas, lo que da como resultado un desconocimiento del nivel del problema.
Las causas reportadas de la generación de los residuos han sido agrupadas según lo siguiente: diseño, gestión de los procesos, gestión de los materiales, operación y otros. No todas ellas tienen el mismo peso, algunas se presentan más con más frecuencia, mientras que otras ocurren raramente.
Se recomienda lo siguiente:
Este estudio únicamente reporta los residuos ordinarios producidos durante la construcción de alguna edificación; asimismo, se recomienda analizar los residuos peligrosos.
Realizar un proyecto piloto para analizar la composición de los residuos, y su cuantificación.
Priorizar las causas de la generación de residuos, estableciendo los más importantes de acuerdo con el agrupamiento realizado en este estudio.
Este estudio tuvo la participación de un grupo pequeño de empresas constructoras. Se recomienda ampliar su número en un futuro estudio sobre la priorización de las causas de generación de residuos.
El sector de la construcción tiene un alto potencial de realizar mejoras en sus procesos para lograr el objetivo de la sostenibilidad. Por lo anterior, es importante continuar con los estudios para lograr un mejoramiento en la productividad del sector desde la perspectiva de gestión de materiales y del recurso humano.
Cuadro 6 Variables que causan la generación de residuos en la construcción (van Twillert, 2007; Abarca-Guerrero, 2007; Abarca-Guerrero et al., 2008a,b; 2009).
| Variables | Valor promedio | Fase del proceso |
|---|---|---|
| Productos en el mercado cuyas unidades no son estándares (pulgadas, centímetros, varas) | 2.30 | Diseño |
| Daños provocados por un proveedor de otros servicios | 1.93 | Operación |
| Falta de conocimiento de los diseñadores de productos opcionales existentes en el mercado | 1.77 | Diseño |
| Falta de conciencia ambiental de la mano de obra | 1.73 | Gestión de materiales |
| Modificaciones al diseño original durante el proceso constructivo | 1.72 | Diseño |
| Falta de información en los planos | 1.52 | Diseño |
| Uso de materiales incorrectos que deben ser reemplazados | 1.37 | Gestión del proceso |
| Errores de proveedores o de operarios | 1.29 | Operación |
| Mal clima | 1.23 | Otros |
| Cantidad de material requerida poco clara debido a falta de planeamiento | 1.17 | Operación |
| Errores de compra (mucho, poco) | 1.17 | Gestión del proceso |
| Contrato incompleto al inicio del proyecto | 1.10 | Diseño |
| Selección de productos de baja calidad | 1.10 | Diseño |
| Retrasos en información al contratista de las especificaciones técnicas de los materiales a utilizar | 1.10 | Operación |
| Los materiales llegan muy mal empacados | 1.10 | Gestión de materiales |
| Daños durante el transporte | 1.07 | Gestión de materiales |
| Almacenamiento inapropiado | 1.07 | Gestión de materiales |
| Mal funcionamiento del equipo | 1.00 | Operación |
| Incapacidad de comprar pequeñas cantidades | 1.00 | Gestión del proceso |
| Errores en el contrato | 0.77 | Diseño |
| Accidentes en el sitio por negligencia | 0.72 | Operación |
Nota: El valor promedio se calcula sumando los valores de la multiplicación de la frecuencia de respuestas de la variable correspondiente y el valor de cada opción.
