Embodied Carbon Benchmarking for Low-Carbon Smart Buildings in Saudi Arabia Waqar Hussnain

Cada edificio deja una huella de carbono mucho antes de que sus puertas se abran al público. Si bien gran parte de la atención se ha centrado en la energía que un edificio utiliza para calentar, enfriar e iluminar sus estancias durante su vida útil, una parte significativa de sus emisiones totales ocurre incluso antes de que comience la construcción. Este costo oculto, conocido como carbono embebido, proviene de la extracción de materias primas, su fabricación, su transporte al sitio de construcción y el acto físico de ensamblarlas. A medida que los edificios se vuelven más eficientes energéticamente y sus emisiones operativas disminuyen, esta carga de carbono inicial se está convirtiendo en una parte mayor de su impacto ambiental total. Para el Reino de Arabia Saudita, donde ciudades masivas y centros turísticos están surgiendo rápidamente bajo la iniciativa Visión 2030, comprender y medir este costo inicial es crítico. Sin una forma clara de medirlo, los diseñadores y constructores no pueden reducirlo de manera efectiva.

En un nuevo estudio, el investigador Waqar Hussnain ha dado el primer paso hacia la resolución de este problema para el Reino, creando un marco práctico para medir y comparar el carbono embebido de edificios comerciales a gran escala. El trabajo aborda una brecha específica: si bien existen datos internacionales para edificios en Europa o América del Norte, nada se ha adaptado a los materiales, el clima y las prácticas de construcción únicos de Arabia Saudita. El estudio se centra en los "mega-proyectos" que están transformando el paisaje, tales como hoteles masivos, torres de uso mixto y complejos turísticos. Al analizar datos reales de proyectos, la investigación establece un conjunto de puntos de referencia que permiten a arquitectos y desarrolladores ver cómo sus diseños se comparan con los estándares actuales, las mejores prácticas y los objetivos futuros.

El investigador abordó el problema observando el ciclo de vida de un edificio desde el principio. Definió su alcance para cubrir el periodo desde la extracción de las materias primas hasta el momento en que el edificio está prácticamente terminado y listo para su uso. Este periodo de tiempo incluye el suministro de materias primas, su transporte a las fábricas, el proceso de fabricación, el transporte al sitio de construcción y la instalación final. El investigador eligió esta ventana específica porque es la etapa donde las decisiones de diseño tienen el impacto más directo en las emisiones, y es la parte de la vida del edificio que se mide de manera más consistente en los estudios internacionales. Excluyó las emisiones de la operación diaria del edificio y de su eventual demolición, centrándose en cambio en el costo inicial de la creación de la estructura misma.

Para que las mediciones fueran útiles, el estudio utilizó una unidad de comparación estándar: la cantidad de dióxido de carbono equivalente emitido por cada metro cuadrado del área total de la planta del edificio. Este enfoque permite una comparación justa entre edificios de diferentes tamaños. Los datos provinieron directamente de las listas detalladas de materiales, conocidas como presupuestos de cantidades, de proyectos comerciales y de uso mixto reales que se encuentran actualmente en desarrollo en Arabia Saudita. Estas listas detallaban las enormes cantidades de concreto y acero utilizadas en estas estructuras. El investigador contrastó estas cantidades con bases de datos existentes sobre la intensidad de carbono de los materiales, buscando específicamente los ingredientes principales: cemento Portland, materiales suplementarios como ceniza volante y humo de sílice, y refuerzo de acero.

El estudio encontró que, si bien aún no existe una base de datos perfecta y local de datos ambientales para cada material en el Reino, se puede construir un marco de trabajo viable. El investigador propuso un sistema de cuatro niveles para categorizar el desempeño edilicio. El primer nivel establece un límite mínimo aceptable, alineado con los códigos de edificación actuales. El segundo nivel representa el desempeño típico de los proyectos actuales, sirviendo como una línea base de lo que está sucediendo ahora mismo. El tercer nivel refleja las mejores prácticas, mostrando lo que es posible cuando los constructores utilizan materiales avanzados como productos cementicios suplementarios para reducir la huella de carbono del concreto. El nivel final establece un objetivo aspiracional, presionando hacia la máxima reducción posible en consonancia con las ambiciones de descarbonización a largo plazo del Reino.

Uno de los hallazgos clave es que la mezcla específica de materiales utilizada en Arabia Saudita, que depende fuertemente del cemento, requiere sus propios parámetros únicos en lugar de simplemente copiar valores de otras partes del mundo. El estudio destaca que el uso generalizado de materiales suplementarios, que pueden reducir el costo de carbono del concreto, ya es un factor en algunos proyectos y debe reconocerse como un camino hacia un mejor desempeño. Sin embargo, la investigación también señala un obstáculo significativo: la falta de datos ambientales detallados para los materiales producidos localmente. Gran parte del análisis actual tuvo que depender de datos genéricos de bases de datos internacionales porque las declaraciones ambientales de productos específicas para materiales regionales aún son escasas. Esto introduce un grado de incertidumbre, lo que significa que los parámetros actuales son un punto de partida sólido pero necesitarán refinamiento a medida que haya más datos locales disponibles.

El objetivo final de este trabajo es integrar estos parámetros en el sistema nacional de calificación de edificios verdes, conocido como Mostadam. Al incorporar estos cuatro niveles en el proceso de certificación, el estudio sugiere que Arabia Saudita puede crear una vía clara y práctica para que el sector de la construcción se descarbonice. Esto movería a la industria de la suposición sobre el desempeño hacia tener una forma estructurada y transparente de medir el progreso. El marco ofrece una forma para que los desarrolladores establezcan metas concretas durante la fase de diseño, asegurando que el enorme stock de edificios generado por los mega-proyectos de la Visión 2030 se construya con una huella de carbono más baja desde el primer día.

Si bien el estudio no pretende haber resuelto todos los desafíos de datos, proporciona un fundamento vital. Demuestra que, con los límites del sistema adecuados y un enfoque en los materiales que más importan, es posible crear un parámetro localizado para el entorno de construcción único del Reino. El trabajo llena un vacío crítico en la literatura global, que históricamente se ha centrado más en edificios residenciales y climas diferentes. Al proporcionar una estructura adaptada a las tipologías comerciales y de uso mixto que dominan la cartera de mega-proyectos de Arabia Saudita, esta investigación añade una pieza valiosa al rompecabezas global de la descarbonización de la edificación. El trabajo futuro deberá recopilar datos más específicos de la región para ajustar la precisión de estas cifras, pero el marco en sí ofrece un camino claro y accionable hacia un entorno construido más verde en el Reino.