¿Acero, hormigón o madera? revelaciones inesperadas sobre la circularidad real en la construcción

¿Realmente sabemos qué material estructural es el más sostenible al evaluar su ciclo de vida completo? En el debate contemporáneo sobre la construcción, suelen asumirse premisas simplistas que otorgan automáticamente la etiqueta «verde» a ciertos materiales mientras se demonizan otros. Sin embargo, la urgencia de transformar el modelo productivo de la edificación exige un análisis cuantitativo, riguroso y libre de dogmas.

En la actualidad, la economía global opera bajo un esquema marcadamente lineal en el que más del 90% de los recursos extraídos no se recirculan a lo largo de las cadenas de producción. Esta presión extractiva alcanzará niveles críticos a medida que la población mundial se aproxime a los 10.000 millones de habitantes para 2060.

El sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (AEC) es uno de los principales catalizadores de esta huella material: los residuos de construcción y demolición (RCD) representan casi el 40 % de los residuos generados en la Unión Europea. Aunque los marcos regulatorios establecen metas formales de recuperación superiores al 70 %, la realidad operativa es que la mayor parte del material recuperado sufre un proceso de «subreciclaje» o downcycling (como el triturado de hormigón para subbases de carreteras), perdiendo de forma irreversible su valor estructural y funcional original.

Para superar este modelo es imprescindible pasar de la gestión reactiva de residuos al análisis predictivo en fases tempranas del diseño (ex ante). Es en esta etapa conceptual cuando la metodología BIM (Building Information Modeling) y la modelación paramétrica se convierten en herramientas decisivas para evaluar y optimizar el potencial circular de un edificio antes de poner la primera piedra.

Revelación 1: El acero sorprende con la mayor estabilidad circular (pero con una trampa oculta)

Al evaluar el rendimiento de los materiales bajo un marco de decisión multicriterio, la variante con estructura de acero presentó la circularidad más elevada y constante. En la investigación analizada, la estructura metálica alcanzó el promedio más alto y estable dentro del Índice de Circularidad Ponderado por Agotamiento de Recursos Abióticos, con un valor medio de CI = 53,56 %.

Esta elevada estabilidad se explica por las características tectónicas de los sistemas de acero: la alta modularidad de sus perfiles y la estandarización de sus uniones desmontables (atornilladas). Estas propiedades garantizan un desmantelamiento sistemático y limpio al final de la vida útil, preservando la integridad de los componentes para ciclos posteriores de reutilización directa.

Sin embargo, el análisis cuantitativo revela una trampa ambiental oculta: la estructura de acero demostró una sensibilidad extrema ante las variaciones del coeficiente de potencial de agotamiento abiótico (ADP = 6,89 × 10−7). Un análisis de sensibilidad con variaciones de ±20 % en dicho coeficiente produjo una oscilación del índice final del acero de ΔCI = ±20 %. Esto demuestra que el destacado rendimiento del acero no depende únicamente de la masa efectivamente recuperada, sino también de la elevada escasez asignada a los recursos minerales no fósiles consumidos en su producción primaria.

«Las tasas de reciclaje basadas exclusivamente en la masa son una medida insuficiente de circularidad, ya que miden la preservación de la materia en lugar de la función o del valor.»

Esta lección teórica fundamental recuerda a los proyectistas que especificar acero sin verificar el origen de su producción primaria ni la reversibilidad de sus uniones anula la estabilidad circular que el material promete teóricamente.

Revelación 2: El hormigón muestra una volatilidad extrema (del peor al mejor escenario)

El hormigón armado presentó el comportamiento más volátil e impredecible de todo el estudio. Lejos de ofrecer un rendimiento estático, la variante de hormigón registró tanto el valor más bajo (CI = 41,62 %) como el más alto (CI = 64,82 %) de todo el análisis, lo que refleja la desviación estándar más elevada del estudio (σ = 8,09).

El mecanismo técnico detrás de esta fluctuación masiva radica en la naturaleza monolítica de los vertidos de hormigón en obra. En los diseños convencionales, la unión íntima entre la matriz cementosa y la armadura de acero crea una barrera infranqueable a la separación limpia de componentes al final de la vida útil, condenando el material al downcycling en forma de árido triturado de baja graduación.

Por el contrario, el estudio demostró que cuando el hormigón se concibe mediante sistemas prefabricados desmontables, que incorporan altos porcentajes de material secundario (SMU) y planifican vías de reciclaje de alto valor, el índice de circularidad experimenta un salto cualitativo sin precedentes. El hormigón es, por lo tanto, el material en el que las decisiones de diseño para el desmantelamiento temprano (Design for Disassembly) generan la brecha más amplia entre el peor y el mejor escenario circular. Un proyecto en hormigón mal detallado condena a la estructura al vertedero; un diseño modular y prefabricado lo convierte en un banco de recursos altamente eficiente.

Revelación 3: La paradoja de la madera — excelente en masa, moderada en agotamiento abiótico

La madera suele catalogarse, de forma acrítica, como la solución estructural ecológica por excelencia. No obstante, la aplicación de indicadores multicriterio pone de manifiesto una paradoja metodológica al confrontar la simple masa de material con la escasez ponderada de recursos.

Al evaluar el Índice de Circularidad Simplificado —basado exclusivamente en el volumen de masa recuperada y secundaria (CIs)—, la madera supera ampliamente al hormigón, alcanzando un promedio de CIs = 55,17 % frente al 49,24 % del hormigón armado. Sin embargo, al aplicar el Índice de Circularidad Completo ponderado por el agotamiento abiótico (CI = 52,08 %), la ventaja competitiva de la madera disminuye sustancialmente.

Esta diferencia pone de manifiesto una limitación conceptual crítica de los marcos de evaluación actuales. El coeficiente ADP asignado a la madera (2,52 × 10−7) cuantifica únicamente los insumos minerales y fósiles consumidos en los procesos industriales de transformación (fases A1–A3 de la EPD), pero no captura la renovabilidad de la biomasa ni la capacidad intrínseca de almacenamiento de carbono biogénico que, de forma neta, beneficia al potencial de calentamiento global (GWP). Asimismo, en los escenarios evaluados, la madera se vio penalizada por la incertidumbre sobre la degradación orgánica y por las restricciones normativas a la reutilización estructural directa de elementos recuperados. Especificar madera no garantiza la sostenibilidad por sí solo: si las uniones estructurales se realizan con adhesivos irreversibles o herrajes no recuperables, se invalida el potencial circular de la biomasa.

Revelación 4: CI vs. CIs — por qué no todas las métricas de circularidad miden lo mismo

Una de las aportaciones metodológicas más potentes del estudio es la distinción matemática y práctica entre medir los flujos puros de masa y ponderar la escasez relativa de los recursos consumidos.

CIs (Índice de circularidad simplificado): Mide estrictamente la proporción entre la masa de material secundario de entrada y la masa recuperable al final de la vida útil.
CI (Índice de circularidad completo): pondera los flujos de masa al introducir el coeficiente ADP y evalúa su impacto en la litosfera.

Esta dualidad genera un efecto de enmascaramiento matemático crucial. El hormigón presenta un coeficiente ADP sumamente bajo (1,30 × 10⁻⁷). En la ecuación del CI completo, este valor amortigua numéricamente su reducido Potencial de Reutilización de Materiales (MRP = 47,3% − 65,4%), lo que hace que el hormigón parezca engañosamente cercano al acero en el indicador agregado (CI), a pesar de que su capacidad de recuperación real basada en masa (CIs) es significativamente inferior.

Para evitar estos sesgos, se requiere un marco de evaluación multicriterio como el sistema CIRCON, que desglosa la circularidad en cuatro métricas complementarias:

SMU (Uso de material secundario / Secondary Material Use): Proporción de material reciclado, reutilizado o regenerado incorporado durante la fase de construcción.
MRP (Potencial de reutilización del material / Material Reusability Potential): Capacidad técnica futura para recuperar, reutilizar o reciclar los componentes al concluir su ciclo de vida.
SR (Reversibilidad espacial / Spatial Reversibility): Grado de flexibilidad del diseño arquitectónico para reconfigurar la distribución interior y adaptar el edificio a nuevos usos sin demoliciones.
SSP (Potencial de espacio compartido / Sharing Space Potential): Nivel de intensificación funcional y de uso compartido de las superficies construidas.

Revelación 5: La automatización digital mediante BIM y Dynamo como motor del diseño circular

Calcular manualmente estas métricas multicriterio en un proyecto complejo resulta inasumible en la práctica profesional. La investigación demuestra que la integración de algoritmos en entornos BIM permite automatizar la evaluación circular en tiempo real desde las etapas iniciales del proyecto.

El flujo de trabajo metodológico desarrollado en el estudio se articuló en 5 pasos secuenciales:

Modelado paramétrico 3D: Creación de las tres variantes estructurales (hormigón, acero y madera) bajo una geometría, un módulo estructural (8,2 × 8,2 m) y un programa funcional idénticos en Autodesk Revit.
Extracción automatizada mediante Dynamo: Ejecución de scripts personalizados en Dynamo para filtrar elementos por categoría estructural y aislar los volúmenes exactos de cada material.
Conversión de magnitudes: Conversión de volúmenes a masa (kg) aplicando las densidades específicas de cada componente material.
Cálculo de coeficientes SMU y MRP con factores de ponderación (WF): Evaluación de la jerarquía de recuperación aplicando ponderaciones estrictas por vía de fin de vida:
- Reutilización directa = 1,0
- Suprarreciclaje (Upcycling) = 0,7
- Reciclaje (Recycling) = 0,6
- Infrarreciclaje (Downcycling) = 0,3
Análisis estadístico de escenarios: Exportación directa de datos a Microsoft Excel para la agregación de indicadores y la evaluación estadística de 12 escenarios deterministas por material.

Conclusión: diseñar para desmontar es la única vía sostenible

La lección definitiva de este análisis es categórica: no existe un «material circular universal». La circularidad no es una propiedad intrínseca o estática de un material, sino el resultado combinado de la selección del material, la técnica de unión elegida, la flexibilidad espacial del diseño y la madurez de la infraestructura regional de reciclaje.

El acero proporciona la mayor estabilidad gracias a su modularidad y uniones secas, aunque su puntuación depende fuertemente de la ponderación de escasez asignada a sus materias primas; la madera lidera las métricas de masa, pero requiere marcos de evaluación que incorporen el almacenamiento de carbono biogénico; el hormigón exige una planificación minuciosa de desensamblaje para evitar que sus grandes masas terminen degradadas en subbases viales.

Para avanzar hacia una edificación descarbonizada y eficiente en recursos, la industria AEC debe abandonar las suposiciones simplistas, adoptar la documentación digital mediante pasaportes de materiales e integrar el diseño para el desensamblaje (Design for Disassembly) en cada detalle constructivo.

Frente a la evidencia científica, la pregunta para arquitectos e ingenieros es obligatoria: en su próximo proyecto estructural, ¿está diseñando un volumen monolítico destinado al infrarreciclaje o un banco de recursos perfectamente documentado y desmontable para las generaciones futuras?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos más importantes del artículo.

La_Ilusión_de_la_Circularidad

Referencia:

Starzyk, A. et al. (2026). Circularity index analysis of buildings with different structural materials: A modelling approach for sustainable construction assessment. Construction and Building Materials, 546, 148501. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.148501

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Ejemplo de aplicación del diagrama de mariposa a un edificio

Para profundizar en la operativa real de la Economía Circular en el sector de la edificación, se propone un ejemplo maestro resuelto, en el que nos centraremos en la anatomía, la termodinámica y la jerarquía de los bucles del ciclo técnico (ala azul) del diagrama de mariposa desarrollado por la Fundación Ellen MacArthur.

El objetivo es comprender por qué la ingeniería ambiental debe priorizar sistemáticamente los bucles más internos frente al reciclaje y cómo cada uno de ellos se traduce en soluciones constructivas, modelos de negocio y decisiones de diseño estructural en un edificio.

Enunciado del caso práctico

Proyecto: Estrategia de circularidad para el Edificio Corporativo «Ecología Industrial I» (superficie: 5.000 m², estructura de acero, envolvente modular, instalaciones servitizadas y cubierta biológica).

Consigna: Como equipo de ingeniería ambiental, se debe resolver el proyecto aplicando la metodología del diagrama de mariposa dividida en seis fases:

Caracterización y separación metabólica.
Mapeo de la cadena de valor (eje central).
Análisis exhaustivo y jerarquizado de los bucles del ciclo técnico (ala azul).
Integración con el ciclo biológico (ala verde).
Trazabilidad digital (sistemas ERP) y servitización.
Auditoría crítica: entropía, paradoja de Jevons y ACV.

Resolución del caso práctico

La Figura 1 resume la estructura general del diagrama de mariposa aplicado a la edificación: el ciclo biológico a la izquierda, el ciclo técnico a la derecha y, entre ambos, el eje central de la cadena de valor sostenida por la trazabilidad digital.

Figura 1. Diagrama de mariposa aplicado al edificio corporativo

Fase 1: Caracterización y separación metabólica inicial

El paso inicial imprescindible en la economía circular es la segregación estricta de materiales según su metabolismo antes de entrar en la cadena de suministro:

Ciclo técnico (ala azul): gestiona productos y materiales sintéticos, metálicos y minerales no biodegradables procedentes de recursos finitos.
- Inventario del edificio: perfiles estructurales de acero HEB/IPE, carpinterías de aluminio, conductos de cobre, paneles fotovoltaicos, fachadas de vidrio, sistemas HVAC y ascensores.
Ciclo biológico (ala verde): gestiona materiales biodegradables y nutrientes orgánicos renovables que pueden regresar de forma segura a la biosfera.
- Inventario del edificio: estructura secundaria de madera certificada, aislamientos de fibra de cáñamo y paja prensada, y sustrato orgánico de la cubierta vegetal.

Fase 2: Mapeo de la cadena de valor (cuerpo central del diagrama)

El eje central del diagrama articula las etapas por las que transitan los materiales en el proyecto (Figura 2):

Entrada de recursos: insumos finitos (minerales refinados y chatarra) y renovables (biomasa forestal).
Fabricación de partes y productos: componentes modulares prefabricados en taller con tolerancias milimétricas.
Proveedor de servicios y de ensamblaje: construcción e instalación en obra mediante uniones secas.
Usuario/inquilino: fase operativa del edificio, caracterizada por el consumo energético y la intensidad de uso.
Recolección / logística inversa: desmontaje y recuperación selectiva al final del ciclo de servicio.

Figura 2. Etapas de la cadena de valor del eje central y retorno de componentes al ciclo

Fase 3: Profundización exhaustiva en los bucles del ciclo técnico (ala azul)

Principio termodinámico de la jerarquía de bucles

En el diagrama de mariposa, los bucles interiores presentan un valor significativamente mayor que los exteriores. Desde la perspectiva de la física y la ingeniería ambiental, un bucle interno preserva la energía incorporada (embodied energy), la mano de obra, la forma geométrica y la exergía acumulada en el componente. Cuanto más hacia el exterior nos desplazamos (hasta llegar al reciclaje), mayor es la destrucción física y la cantidad de energía adicional requerida para reincorporar el material.

Figura 3. Jerarquía de los cinco bucles del ciclo técnico y conservación relativa de valor

Bucle 1: Compartir (sharing, plataformas de uso común)

Fundamento teórico: es el bucle más interno del ciclo técnico. Su objetivo no es modificar el producto físico, sino maximizar su tasa e intensidad de utilización, evitando la sobreproducción. La literatura señala que un taladro eléctrico doméstico se utiliza, en promedio, apenas 13 minutos durante toda su vida útil, lo que representa una infrautilización crítica de recursos finitos.
Aplicación en la edificación:
- Fase de obra: contratación de maquinaria pesada (grúas torre, excavadoras, andamios modulares) a través de plataformas digitales B2B de uso compartido, evitando que cada contratista adquiera equipos propios que permanecerán ociosos la mayor parte del tiempo.
- Fase de operación: implementación de espacios corporativos flexibles (hot-desking) y de bibliotecas compartidas de herramientas pesadas de mantenimiento para los usuarios del inmueble.

Bucle 2: Mantenimiento y mantenibilidad preventiva (maintain / prolong)

Fundamento teórico: busca prolongar la vida útil operativa del producto en su estado actual, protegiéndolo del deterioro prematuro, de la corrosión o del fallo mecánico.
Aplicación en la edificación:
- Diseño para la mantenibilidad: proyección de una fachada ventilada modular en la que cada panel cerámico posee anclajes mecánicos individuales. Esto permite inspeccionar, reparar o sustituir un panel dañado en minutos sin alterar el resto de la envolvente.
- Mantenimiento predictivo IoT: instalación de sensores de vibración y de corrosión en conductos de cobre e instalaciones hidráulicas, conectados al modelo BIM (Building Information Modeling), y programación de intervenciones preventivas antes de que ocurran fallos catastróficos.

Bucle 3: Reutilización y redistribución directa (reuse / redistribute)

Fundamento teórico: mantiene el producto y sus componentes en uso, en su forma original y para su propósito inicial, transfiriéndolos a un nuevo usuario o mercado sin someterlos a procesos térmicos ni de fundición.
Aplicación en la edificación:
- Diseño para la deconstrucción (DfD): las vigas principales de acero estructural HEB/IPE se fijan mediante uniones atornilladas (evitando soldaduras continuas). Cada viga incorpora un «Pasaporte de Materiales» codificado. Tras 50 años de servicio, el edificio se desensambla y las vigas se reutilizan directamente en una nueva estructura sin necesidad de volver a fundir el metal.
- Redistribución de excedentes: las puertas, mamparas de vidrio y carpinterías de aluminio retiradas durante remodelaciones se destinan a plataformas de mercado secundario para su venta a otros proyectos arquitectónicos.

Bucle 4: Renovación y remanufactura industrial (refurbish/remanufacture)

Fundamento teórico: requiere un proceso de reingeniería en planta industrial cuando el producto ha sufrido un desgaste severo. El equipo se desmonta a nivel de componentes, se limpia, se reparan las piezas defectuosas y se reensambla ofreciendo el mismo nivel de rendimiento y garantía que una unidad recién fabricada.
Aplicación en la edificación:
- Sistemas electromecánicos: las plantas enfriadoras de agua (chillers HVAC), los motores de tracción de los ascensores y los transformadores eléctricos no se desechan al finalizar su periodo de garantía inicial. Se devuelven a las plantas de los fabricantes originales, donde se remanufacturan sustituyendo únicamente los rodamientos y tarjetas electrónicas oxidadas, y se reincorporan al edificio como unidades «como nuevas» con garantía renovada.

Bucle 5: Reciclaje y recuperación de material base (recycle)

Fundamento teórico: es el bucle más exterior e ineficiente del ciclo técnico, reservado exclusivamente para cuando el producto no puede compartirse, conservarse, reutilizarse ni remanufacturarse. El reciclaje destruye la geometría y la función del objeto para recuperar únicamente el valor del material base (polímero, metal, vidrio).
Aplicación en la edificación:
- Reciclaje mecánico y metalúrgico: la chatarra de acero no apta para la reutilización directa se procesa en hornos de arco eléctrico para fabricar nuevas barras de corrugado.
- Gestión de RCD: los elementos de hormigón deteriorados se someten a trituración y a separación magnética para producir agregados reciclados que se emplean en las subbases de los viales perimetrales.
- Límite técnico: se evita el downcycling o la degradación funcional asegurando que los metales no se contaminen con aleaciones complejas difíciles de separar.

Fase 4: Integración con el ciclo biológico (ala verde)

Para completar la visión sistémica, los elementos biodegradables del edificio se canalizan a través de su propio ciclo (Figura 4):

Cascadeo (cascading): la madera secundaria de obra se reutiliza secuencialmente como encofrado, posteriormente como aislante acústico de viruta y, finalmente, como bioenergía.
Materia prima bioquímica: los recortes de cáñamo se procesan en biorrefinerías para extraer compuestos biológicamente activos.
Digestión anaeróbica: la fracción orgánica de los residuos del edificio se degrada en ausencia de oxígeno para generar biogás (energía renovable) y digestato (biofertilizante).
Compostaje y regeneración: el digestato y los restos de jardinería se transforman en compost de alta calidad, que se aplica a la cubierta vegetal para regenerar la biodiversidad del suelo local.

Figura 4. Flujos del ciclo biológico aplicados a los materiales biodegradables del edificio

Fase 5: Trazabilidad digital y modelos de negocio servitizados

Pasaportes de materiales e integración ERP:
- El proyecto utiliza soluciones de software empresarial (como SAP Responsible Design and Production y SAP Extended Producer Responsibility (EPR)) para registrar cada componente técnico. Esta herramienta permite monitorear el stock de acero y de aluminio, asegurando su trazabilidad al final de la vida útil del edificio.
Servitización (Product-as-a-Service):
- Iluminación como servicio (LaaS): en lugar de comprar luminarias LED, se contrata el servicio de iluminación. El fabricante mantiene la propiedad del activo y asume la responsabilidad de reparar, mantener y remanufacturar los equipos.
- Climatización como servicio (CaaS): el confort térmico se paga por tonelada de refrigeración consumida, lo que incentiva al proveedor a instalar equipos de máxima durabilidad y eficiencia.

Figura 5. Relación entre fabricante, usuario y sistema de trazabilidad en un modelo servitizado

Fase 6: Auditoría de inconvenientes, entropía y paradoja de Jevons

Como profesionales de la ingeniería ambiental, debéis auditar críticamente todo proyecto (Figura 6):

Entropía y degradación física (2.ª ley de la termodinámica):
- La economía es un sistema entrópico. Ningún proceso de reciclaje es 100% eficiente; en cada bucle se producen pérdidas irreversibles de masa y disipación de energía. A nivel mundial, solo el 6% de los materiales extraídos se reciclan efectivamente. La circularidad en la edificación reduce significativamente la huella ecológica, pero no elimina la necesidad de gestionar la eficiencia absoluta.
La paradoja de Jevons (efecto rebote):
- Si la optimización del edificio reduce los costes operativos y energéticos en un 35%, los usuarios podrían verse tentados a intensificar el uso de sistemas electrónicos o a climatizar áreas adicionales, lo que anularía parcialmente el ahorro de recursos obtenido.
Auditoría mediante Análisis de Ciclo de Vida (ACV):
- Para evitar el greenwashing, cada decisión de diseño se valida mediante un ACV normado (ISO 14040/44) que cuantifica las emisiones netas y la masa recuperada.

Figura 6. Tres filtros de auditoría crítica aplicables a cada decisión de diseño

Rúbrica evaluativa

Criterio	Descripción del nivel excelente (9-10 pts)
1. Separación metabólica	Identifica y clasifica, sin errores, los componentes del edificio en los ciclos biológico y técnico.
2. Dominio del ciclo técnico	Justifica la prioridad de los bucles internos (compartir, mantener, DfD) sobre el reciclaje, basándose en la conservación de la exergía.
3. Aplicación en Edificación	Propone soluciones constructivas reales (uniones secas, fachadas modulares, remanufactura de HVAC).
4. Trazabilidad y servitización	Integra pasaportes de materiales digitalizados (sistemas ERP) y modelos de «Producto como Servicio».
5. Rigor físico y crítico	Evalúa las limitaciones entrópicas y la paradoja de Jevons, y exige validación mediante ACV.

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Inteligencia artificial para la adaptación y mitigación al cambio climático en el ciclo de vida de la construcción

En este artículo, resumiremos los aspectos más interesantes del trabajo de Ullah et al. (2026). En este documento técnico se sintetiza el papel disruptivo de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria de la construcción para abordar la crisis climática mediante la Adaptación y Mitigación del Cambio Climático (CCAM). La industria de la construcción es uno de los sectores más intensivos en recursos, responsable del 37% de las emisiones globales de CO₂ relacionadas con la energía y del 28% del consumo final de energía a nivel mundial.

El análisis revela que la IA no es una solución aislada, sino una tecnología habilitadora que atraviesa todo el ciclo de vida del proyecto: desde la producción de materiales y la contratación hasta las operaciones en el sitio, el mantenimiento y la gestión del fin de vida. Los hallazgos principales destacan que la IA facilita la descarbonización, la eficiencia energética y la economía circular. Sin embargo, su éxito depende de la calidad de los datos, de la interoperabilidad y del equilibrio entre los beneficios climáticos operativos y la propia huella ambiental de los sistemas de IA (consumo energético computacional). Por último, el trabajo concluye que el impacto neto positivo solo se logra cuando los ahorros en emisiones superan los costos de implementación y de la infraestructura digital requerida.

1. El impacto de la industria de la construcción en el cambio climático

La industria de la construcción y el entorno construido son factores críticos en la emergencia climática global. El contexto actual se define por las siguientes métricas de impacto:

Emisiones y energía: La construcción y la operación de edificios representan el 37% de las emisiones globales de CO₂ y el 28% del consumo energético.
Extracción de recursos: El sector es responsable de casi la mitad de la extracción mundial de materiales.
Consecuencias económicas: Se estima que para el año 2050, los impactos climáticos podrían causar 14,5 millones de muertes y pérdidas económicas de hasta 12,5 billones de dólares a nivel mundial.

Para mitigar estos efectos, la investigación se ha centrado en estrategias de CCAM, en las que la IA destaca como una herramienta clave de la Industria 4.0 y 5.0.

2. Aplicaciones de la IA en el ciclo de vida del proyecto

La integración de la IA permite intervenciones específicas en cada fase del ciclo de vida de un proyecto de construcción:

2.1 Producción de materiales y sostenibilidad

La producción de cemento Portland representa solo el 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI). La IA interviene mediante:

Innovación de materiales: modelos de aprendizaje profundo para predecir el rendimiento de materiales cementosos sostenibles. Se ha documentado que el uso de cenizas volantes y microorganismos, optimizados mediante IA, puede reducir la huella de carbono en un 41%.
Control de calidad: procesamiento de imágenes en tiempo real para mantener diseños óptimos de mezcla en plantas de hormigón.
Optimización de rutas: reducción del consumo de combustible en el transporte de materias primas mediante analítica de datos.

2.2 Contratación y sourcing circular

La IA facilita el acceso a materiales sostenibles y la transparencia en la cadena de suministro:

Pasaportes de materiales (MP): Integración de IA con BIM para rastrear la circularidad y el rendimiento ambiental de los materiales.
Selección de proveedores: modelos de «Random Forest» para automatizar la elección de proveedores que cumplen con estándares de sostenibilidad.
Blockchain e IA: creación de registros inmutables para la trazabilidad de materiales reciclados y fomento de la confianza en la economía circular.

2.3 Planificación y diseño

En esta etapa, la IA reduce la incertidumbre y mejora la resiliencia:

Automatización de EIA y LCA: evaluación del impacto ambiental y análisis del ciclo de vida de forma rápida y precisa mediante Big Data.
Diseño generativo: Optimización de las dimensiones estructurales para minimizar el carbono embebido sin comprometer la integridad estructural.
Construcción modular y 3D: uso de redes neuronales para optimizar la fabricación de componentes prefabricados y mejorar la resistencia al fuego de las estructuras de madera.

2.4 Operaciones de construcción

La IA transforma la eficiencia en el sitio de obra:

Optimización de maquinaria: modelos que reducen el tiempo de inactividad y el consumo de combustible de vehículos pesados, logrando hasta un 31% de reducción de emisiones y de consumo de combustible.
Gestión de residuos: visión por computadora (CV) para identificar y clasificar materiales de desecho en el sitio, facilitando su recuperación.
Monitorización de progreso: gemelos digitales (DT) e IA para detectar discrepancias tempranas y evitar retrabajos costosos y contaminantes.

2.5 Uso y mantenimiento

La fase operativa es donde se genera la mayor demanda de energía:

Gestión inteligente de HVAC e iluminación: sistemas controlados por IA basados en patrones de ocupación en tiempo real para eliminar el desperdicio energético en áreas no utilizadas.
Mantenimiento predictivo: detección de anomalías en el rendimiento de los equipos antes de que se produzcan fallos que incrementen el consumo energético.

2.6 Gestión del fin de vida y deconstrucción

La IA impulsa el cierre de los bucles de recursos:

Robótica de clasificación: robots equipados con visión artificial que seleccionan y clasifican escombros de demolición en superficies irregulares.
Detección de vertederos ilegales: uso de imágenes satelitales y de aprendizaje automático para monitorear el cumplimiento normativo a escala municipal.

3. Resumen de contribuciones a la adaptación y mitigación (CCAM)

Etapa del ciclo de vida	Contribuciones a la adaptación (CCA)	Contribuciones a la mitigación (CCM)
Producción de materiales	Desarrollo de materiales resilientes a climas extremos.	Reducción de carbono embebido y optimización de recursos.
Contratación	Mejora de la resiliencia en la cadena de suministro.	Sourcing sostenible y reducción de emisiones de transporte.
Planificación y diseño	Diseño resiliente y predicción de islas de calor.	Diseño de baja emisión y optimización energética.
Operaciones	Programación sensible al clima y predicción de riesgos.	Reducción del consumo de combustible y minimización de residuos.
Uso y mantenimiento	Monitorización de resiliencia de infraestructura.	Gestión de HVAC y reducción de emisiones operativas.
Gestión de fin de vida	Planificación de la recuperación tras eventos climáticos.	Implementación de EC y reciclaje automatizado.

4. Desafíos y barreras para la implementación

A pesar del potencial de la IA, existen barreras significativas que limitan su adopción masiva:

Calidad y fragmentación de datos: Los proyectos de construcción generan datos inconsistentes y distribuidos entre múltiples partes interesadas, lo que dificulta el entrenamiento de modelos de IA.
Costos de inversión: La infraestructura digital y la capacitación del personal requieren una inversión inicial elevada, lo que resulta prohibitivo para las pequeñas y medianas empresas (PYMES).
Interoperabilidad: La falta de estándares comunes entre diferentes plataformas de software limita la implementación práctica de soluciones integrales.
Ciberseguridad: La alta conectividad de los sistemas de IA aumenta la vulnerabilidad a ataques a los datos y a riesgos para la privacidad.
Huella ambiental de la IA: El entrenamiento de modelos de aprendizaje profundo complejos consume grandes cantidades de electricidad, lo que puede contrarrestar los beneficios de mitigación si no se alimenta con energía renovable.

5. Marco conceptual y madurez tecnológica

El análisis propone un marco conceptual en el que el impacto climático neto positivo se logra solo si los beneficios (ahorro de energía, reducción de residuos) superan los costos ambientales del sistema de IA.

Niveles de madurez identificados:

Madurez alta: mantenimiento predictivo, optimización energética de edificios y monitoreo de seguridad mediante visión artificial.
Madurez media: Integración de IA-BIM y de modelos de optimización del carbono.
Emergente: sistemas de IA totalmente autónomos, diseño generativo resiliente al clima y sitios de construcción totalmente automatizados.

6. Conclusiones y recomendaciones

La inteligencia artificial se consolida como una herramienta esencial para transformar la industria de la construcción hacia la neutralidad de carbono y la resiliencia climática. Sin embargo, no es una solución mágica.

Recomendaciones clave:

Enfoque sociotécnico: Las empresas deben priorizar la preparación organizacional y la capacitación en habilidades digitales, así como la inversión en tecnología.
Supervisión humana: Debido a la naturaleza crítica de la infraestructura, los resultados de la IA deben ser monitoreados de cerca por expertos para garantizar la seguridad y el cumplimiento normativo.
Evaluación del impacto neto: Es imperativo realizar análisis del ciclo de vida que incluyan el costo energético de la propia IA para asegurar que las intervenciones sean genuinamente sostenibles.
Equilibrio entre mitigación y adaptación: La investigación actual está sesgada hacia la mitigación (reducción de emisiones). Es necesario aumentar el enfoque en la adaptación (resiliencia frente a eventos extremos y desastres naturales).

Este documento subraya que el éxito de la IA en la construcción dependerá de una gobernanza de datos robusta, de marcos regulatorios claros y de una colaboración estrecha entre el sector académico y la industria.

La inteligencia artificial no es una solución aislada; es un habilitador que requiere supervisión humana, datos estructurados y un enfoque equilibrado.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien cómo la IA reduce los impactos ambientales.

Referencia:

Ullah, F., Qayyum, S., Olatunji, O., Leviäkangas, P., Banihashemi, S., Maqsoom, A., Prasittisopin, L., & Thaheem, M. J. (2026). Artificial intelligence for climate change adaptation and mitigation across the construction project lifecycle. Risk Sciences, 2, 100065. https://doi.org/10.1016/j.risk.2026.100065

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Tesis doctoral: Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español

De izquierda a derecha: Salvador Ivorra, Salvador III López, Víctor Yepes, Tatiana García y Antonio Tomás.

Hoy, 1 de octubre de 2026, ha tenido lugar la defensa de la tesis doctoral de D. Salvador III López Jiménez, titulada “Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español”, dirigida por el profesor Víctor Yepes. La tesis ha obtenido la máxima calificación de sobresaliente «cum laude». A continuación, presentamos un breve resumen de la misma.

La presente tesis doctoral analiza el papel del liderazgo orientado al conocimiento como catalizador del desarrollo de capacidades organizativas que permiten activar la innovación abierta en el sector de la construcción en España, en un contexto caracterizado por un creciente dinamismo y una turbulencia tecnológica.

Partiendo de la perspectiva basada en recursos y de la visión de la empresa basada en el conocimiento, la investigación integra los enfoques de gestión del conocimiento, capacidades dinámicas e innovación abierta en un modelo teórico estructural que explica cómo el liderazgo orientado al conocimiento (LOC) influye en la innovación abierta —en sus dimensiones entrante y saliente— mediante el desarrollo de capacidades de gestión del conocimiento. Dichas capacidades se conceptualizan de forma multidimensional, distinguiendo entre la capacidad de infraestructura del conocimiento (KIC), asociada a los soportes tecnológicos, estructurales y culturales, y la capacidad de procesos del conocimiento (KPC), vinculada a las rutinas de adquisición, compartición y aplicación del conocimiento.

El estudio adopta un enfoque cuantitativo explicativo y utiliza modelos de ecuaciones estructurales basados en la varianza (PLS-SEM) para contrastar empíricamente las relaciones directas, mediadoras y moderadoras propuestas. La población objeto de análisis está compuesta por empresas constructoras y de consultoría de ingeniería radicadas en España, seleccionadas a partir de bases de datos empresariales estandarizadas y filtradas según su clasificación sectorial.
Los resultados evidencian que el liderazgo orientado al conocimiento actúa como un antecedente estratégico fundamental en la configuración del ecosistema organizativo basado en el conocimiento. Su impacto sobre la innovación abierta no se ejerce de manera exclusivamente directa, sino que se canaliza principalmente a través de las capacidades de gestión del conocimiento, en especial a través de la dimensión de procesos. Asimismo, la turbulencia tecnológica intensifica la relevancia de las capacidades de conocimiento, en particular aquellas asociadas a la flexibilidad y la adaptabilidad organizativas.

Desde el punto de vista teórico, la investigación contribuye a la integración de los marcos de liderazgo, gestión del conocimiento e innovación abierta en un sector tradicionalmente menos explorado desde esta perspectiva. En el plano práctico, ofrece orientaciones estratégicas para que las empresas constructoras refuercen su competitividad mediante el desarrollo de capacidades organizativas alineadas con los desafíos de la digitalización, la sostenibilidad y la transformación tecnológica.

Referencias:

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2026). Innovation in construction: Assessing the role of transformational leadership and knowledge governance. Journal of Civil Engineering and Management, 32(3), 433-455. DOI:10.3846/jcem.2026.24919

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2024). Visualizing the future of Knowledge sharing in SMEs in the construction industry: A VOS-viewer Analysis of emerging trends and best practices. Advances in Civil Engineering, 2024:6657677. DOI:10.1155/2024/6657677

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2023). The Knowledge sharing capability in innovative behavior: A SEM approach from graduate students’ insights. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(2):1284. DOI:10.3390/ijerph20021284

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2021). Knowledge management in the construction industry: Current state of knowledge and future research. Journal of Civil Engineering and Management, 27(8):671-680. DOI:10.3846/jcem.2021.16006

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2020). Impact of the R&D&I on the performance of Spanish construction companies. Advances in Civil Engineering, 2020:7835231. DOI:10.1155/2020/7835231

Cómo verificar la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes en el recalce de edificios

El recalce mediante micropilotes es una solución habitual cuando una cimentación existente deja de contar con condiciones geotécnicas adecuadas. Es especialmente interesante en terrenos con baja capacidad portante o con arcillas expansivas, donde los movimientos volumétricos del terreno pueden comprometer el comportamiento de una cimentación superficial. Sin embargo, disponer de micropilotes con capacidad resistente suficiente no garantiza por sí mismo que el sistema de recalce funcione correctamente.

El artículo «Analytical design of RC–micropile connections in building underpinning« (Sánchez-Garrido et al., 2026) aborda precisamente este problema. Los autores centran su atención en el nudo que conecta el micropilote con la zapata existente, una zona en la que las normas ofrecen una orientación limitada y fragmentaria para verificar la transferencia de cargas.

La idea que recorre todo el trabajo es sencilla, pero tiene importantes consecuencias para el diseño: la capacidad del micropilote y la capacidad geotécnica del terreno no son necesariamente los mecanismos que gobiernan el recalce. La transferencia de esfuerzos en la conexión puede convertirse en el punto débil del sistema.

La aportación principal del artículo

La principal aportación es una metodología analítica para verificar la transferencia de carga en la conexión entre una cimentación existente de hormigón armado y un micropilote. Para ello, los autores dividen el problema en dos interfaces resistentes:

Interfaz 1: acero–lechada, correspondiente a la adherencia entre el tubo de acero del micropilote y el material cementante que lo rodea.
Interfaz 2: lechada–zapata, correspondiente a la transferencia de cortante entre el material de relleno y el hormigón de la cimentación existente.

A estas dos comprobaciones se añade una verificación global de la zapata mediante un modelo de bielas y tirantes. La metodología combina formulaciones normativas, referencias empíricas y datos provenientes de ensayos normalizados de arranque.

Este planteamiento permite separar los mecanismos resistentes que habitualmente quedan agrupados en una única comprobación. El artículo sostiene que esta separación resulta especialmente útil en los nudos confinados de recalce, donde la geometría y la concentración de tensiones pueden modificar significativamente el mecanismo de transmisión de cargas.

Los autores también plantean que la metodología podría incorporarse en el futuro a entornos digitales de diseño, incluido BIM, mediante comprobaciones paramétricas asociadas a la geometría y a las propiedades de los materiales. El propio artículo aclara que esta integración digital no forma parte del desarrollo realizado, sino que constituye una posible aplicación posterior.

¿Cómo se ha desarrollado la metodología?

Antes de estudiar las interfaces, el procedimiento comprueba el comportamiento global de la cimentación existente. Cuando los micropilotes atraviesan una zapata, esta pasa a comportarse, desde el punto de vista resistente considerado en el estudio, como un encepado rígido. Por ello, los autores emplean un modelo de bielas y tirantes para comprobar si la armadura existente puede resistir las tracciones multidireccionales generadas por la transferencia de cargas.

Una vez garantizada esta condición global, se estudian por separado ambas interfaces.

1. Interfaz acero–lechada

En un tubo de acero liso, la transmisión de esfuerzos depende principalmente de la adhesión química y de la fricción. El problema es que el tubo carece de un mecanismo eficaz de engranamiento mecánico.

El artículo compara distintas formulaciones. La expresión histórica de EH-91 proporciona una resistencia de adherencia de 1,26 MPa para el caso estudiado, mientras que el Eurocódigo 4 limita el valor a 0,55 MPa y el fib Model Code 2010 conduce a aproximadamente 0,60 MPa. En todos los casos, la resistencia obtenida para el tubo liso resulta insuficiente para transmitir la solicitación de cálculo del caso analizado.

La alternativa estudiada consiste en soldar conectores corrugados longitudinales al tubo. Estos elementos aumentan la superficie efectiva de transferencia y, sobre todo, introducen un mecanismo de interbloqueo mecánico. La comprobación utiliza las formulaciones del EH-91 para barras corrugadas y considera, además, una reducción de la superficie efectiva asociada a la ejecución de las soldaduras.

2. Interfaz lechada–zapata

La segunda interfaz presenta otro problema. Si se considera una unión convencional entre materiales cementantes y se aplica directamente la formulación normativa de la EHE-08 para juntas de hormigón, la resistencia obtenida es muy baja.

Para el hormigón de 25 MPa utilizado en el caso de estudio, los autores calculan una resistencia a tracción de cálculo de 1,20 MPa. Con un factor de rugosidad β = 0,3, correspondiente a la superficie obtenida mediante perforación con corona de diamante, se obtiene una tensión cortante admisible de solo 0,36 MPa.

El artículo compara este resultado con dos formulaciones empíricas empleadas en la práctica geotécnica. Estas proporcionan valores superiores, de 0,73 y 1,25 MPa aproximadamente, pero los autores no las adoptan como criterio de dimensionamiento porque no están integradas en una comprobación estructural en estado límite último.

La solución analizada consiste en emplear un mortero técnico expansivo de altas prestaciones y sin retracción. El material considerado alcanza una resistencia a compresión de 69,3 MPa en el caso de estudio y presenta propiedades expansivas que aumentan el confinamiento lateral y, con ello, la componente friccional de la resistencia de la interfaz.

Para estimar la capacidad de esta interfaz, los autores parten de ensayos normalizados de arrancamiento (pull-out) conforme a UNE-EN 1881 y extrapolan sus resultados a la geometría real del taladro. El propio artículo advierte que esta extrapolación es una estimación orientada al diseño, no una ley de escalado físico directo, ya que las condiciones de contorno y de confinamiento del ensayo y de la conexión real difieren.

El caso real utilizado para aplicar la metodología

La metodología se aplica a un proyecto de recalce de un edificio educativo de dos plantas afectado por problemas geotécnicos importantes. El terreno estaba constituido por arcillas muy expansivas y presentaba baja capacidad portante y agresividad a los sulfatos.

La intervención contempló 158 micropilotes, con una longitud total de 1.235 metros, distribuidos en grupos de dos o tres micropilotes bajo las zapatas existentes. Las cimentaciones tenían una profundidad total de 500 mm.

En el caso estudiado, el tubo del micropilote tenía un diámetro exterior de 88,9 mm y un espesor nominal de 8 mm. Considerando una pérdida de 0,6 mm por corrosión, el espesor efectivo empleado en el cálculo era de 7,4 mm. La longitud efectiva de empotramiento fue de 450 mm y se utilizaron tres conectores corrugados de 16 mm de diámetro.

La solicitación máxima de compresión era de 376 kN, mientras que la resistencia estructural última del tubo de acero era de 521,04 kN. Esta diferencia es significativa: el tubo, considerado por separado, tenía capacidad suficiente, de modo que el problema de diseño se desplazaba hacia la conexión entre el micropilote y la cimentación existente.

Principales resultados

Los resultados muestran con bastante claridad dónde se encuentra el problema.

En la interfaz acero–lechada, el tubo liso alcanza solamente:

158,97 kN con la formulación EH-91.
69,12 kN con Eurocódigo 4.
75,41 kN con el fib Model Code 2010.

Ninguno de estos valores permite transferir los 376 kN de solicitación de cálculo.

Al incorporar los tres conectores corrugados, la contribución calculada asciende a 394,17 kN. Sumando de forma conservadora esta contribución a la adherencia de 75,41 kN obtenida mediante el fib Model Code 2010, la resistencia total de diseño llega a 469,58 kN. Esto supone una relación capacidad-demanda de 1,25 y una relación respecto a la resistencia última del tubo de 0,90.

La mejora no se explica únicamente por disponer de más superficie. Los conectores modifican el mecanismo resistente: permiten que la biela de compresión se distribuya sobre una mayor superficie del hormigón y reducen la concentración de tensiones alrededor del tubo.

La situación es aún más llamativa en la interfaz lechada–zapata. Aplicando directamente la formulación de la EHE-08, la capacidad del taladro ejecutado de 170 mm sería de solo 96,13 kN. Para alcanzar la resistencia estructural última de 521,04 kN mediante esta formulación, según el cálculo del artículo, sería necesario un diámetro teórico de taladro de 921,4 mm, lo cual resulta incompatible con las dimensiones habituales de una zapata.

Las formulaciones empíricas mejoran la estimación, pero tampoco alcanzan la resistencia necesaria. La expresión de Serrano Alcudia proporciona 193,86 kN y la formulación SEMSIG-AETESS 333,79 kN.

Con el mortero expansivo de altas prestaciones y la metodología basada en los ensayos de arrancamiento, el valor de diseño adoptado para la tensión cortante es de 2,10 MPa. Para el taladro de 170 mm se obtiene una capacidad de 560,77 kN, superior tanto a la solicitación de cálculo de 376 kN como a la resistencia última del tubo de 521,04 kN.

El resultado conjunto es, por tanto, un cambio de estrategia: en lugar de aumentar considerablemente el tamaño del taladro para compensar una resistencia interfacial baja, se modifica el mecanismo resistente mediante conectores mecánicos y un mortero con capacidad de confinamiento.

¿Qué significa esto para el diseño de recalces?

El estudio plantea una cuestión muy útil para la práctica profesional: dimensionar un micropilote no debería concluirse cuando se comprueba su resistencia estructural y geotécnica.

En una intervención de recalce, hay que comprobar cómo llega realmente la carga desde la estructura existente hasta el micropilote. El nudo puede presentar una capacidad inferior a la del propio elemento profundo y convertirse en el mecanismo que controla el comportamiento del conjunto.

Desde el punto de vista del detalle constructivo, el trabajo se centra en dos decisiones concretas. La primera es proporcionar un mecanismo de engranamiento mediante conectores soldados al tubo. La segunda es utilizar un material de relleno capaz de desarrollar una resistencia interfacial compatible con las solicitaciones y con las condiciones de confinamiento del nudo.

El procedimiento constructivo también cobra relevancia. El artículo contempla la soldadura de tres conectores de 16 mm, la perforación de la zapata, la ejecución del micropilote y la limpieza a alta presión de la superficie perforada antes de rellenar la zona de conexión con el mortero expansivo. La calidad de estas operaciones forma parte de las condiciones necesarias para que el comportamiento calculado se materialice en obra.

Además, hay una consecuencia relacionada con la optimización de recursos. Según los autores, aumentar únicamente el diámetro del taladro conduce a soluciones sobredimensionadas, mientras que modificar los mecanismos de transferencia permite alcanzar la capacidad requerida manteniendo dimensiones geométricas razonables. Esto puede reducir el consumo de materiales asociado al recalce.

Posibles aplicaciones prácticas

La metodología propuesta puede utilizarse como esquema de comprobación para proyectos de recalce con micropilotes en los que exista una cimentación de hormigón armado que deba transferir cargas a nuevos elementos profundos.

Su aplicación práctica puede resumirse en una secuencia:

Comprobar globalmente la zapata existente, considerando su comportamiento como elemento tipo encepado y verificando las bielas y los tirantes.
Identificar las dos interfaces de transferencia: tubo–lechada y lechada–hormigón existente.
Comprobar la adherencia natural del tubo y verificar si es suficiente para la solicitación.
Introducir conectores mecánicos cuando la adherencia natural no permita alcanzar la capacidad requerida.
Comprobar la interfaz con la zapata, evitando asumir que la capacidad del mortero es automáticamente equivalente a la capacidad de la unión.
Considerar datos de ensayos normalizados para caracterizar soluciones de altas prestaciones cuando las formulaciones convencionales resulten excesivamente conservadoras.
Controlar la ejecución, especialmente la preparación de superficies, las soldaduras y la colocación del mortero expansivo.

El artículo apunta, además, a una futura integración de estas comprobaciones en modelos BIM. Cada interfaz podría definirse como un objeto de verificación asociado a parámetros geométricos y mecánicos, lo que facilita la trazabilidad entre el cálculo, el detalle constructivo y la ejecución.

Una conclusión prudente

El trabajo aporta una forma estructurada de analizar un problema que, según sus autores, está insuficientemente desarrollado en las normas: la transferencia de carga en la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes.

El caso estudiado muestra que un tubo de acero con una resistencia última de 521,04 kN no garantiza, por sí solo, la transferencia de los 376 kN de cálculo. Con el tubo liso, la interfaz acero–lechada presenta capacidades muy inferiores. La incorporación de conectores corrugados eleva la resistencia calculada hasta 469,58 kN. En la interfaz lechada–zapata, el mortero expansivo y la estimación basada en ensayos de arrancamiento permiten alcanzar 560,77 kN en el taladro de 170 mm ejecutado.

Ahora bien, el propio artículo establece límites claros. La capacidad de la segunda interfaz se obtiene mediante una extrapolación de ensayos normalizados que no reproduce plenamente las condiciones tridimensionales y de confinamiento del nudo real. Tampoco se cuantifican explícitamente todas las incertidumbres asociadas a la ejecución. Además, quedan fuera del análisis algunos modos de fallo, como la fisuración local del hormigón, el punzonamiento o el fallo de las soldaduras.

Por ello, la contribución debe entenderse como una metodología analítica orientada al diseño y aplicada a un caso real a escala completa, no como una validación experimental completa. Los autores plantean como siguientes pasos los ensayos a escala real, los análisis paramétricos y las simulaciones numéricas no lineales que permitan cuantificar mejor los efectos del confinamiento, la escala y de las condiciones de ejecución.

Para el ingeniero que proyecta un recalce, el mensaje técnico del artículo es claro: el micropilote no debe estudiarse como un elemento aislado. La seguridad del sistema también depende de cómo se construye y se verifica el camino de carga entre la cimentación existente y el nuevo elemento profundo.

El texto puede publicarse como post técnico prácticamente tal cual; he mantenido deliberadamente las limitaciones del artículo para no presentar como experimentalmente demostrado aquello que los propios autores consideran una validación analítica mediante un caso real.

Referencia:

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). Analytical Design of RC–Micropile Connections in Building Underpinning. Journal of Construction Engineering, Management & Innovation, 9(3): 725. DOI:10.31462/jcemi.2026.725

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El diagrama de mariposa. Aplicación a la construcción sostenible

1. INTRODUCCIÓN Y MARCO SOCIOAMBIENTAL

Desde la Revolución Industrial, el modelo económico dominante se ha basado en un sistema lineal: extraer, procesar, transformar, utilizar y desechar. Este modelo ha permitido un gran desarrollo económico, pero también ha incrementado el consumo de recursos, la generación de residuos y la presión sobre los ecosistemas. El crecimiento de la población mundial y su concentración en las ciudades intensifican estos impactos y plantean la necesidad de avanzar hacia modelos más sostenibles.

Esta transformación afecta especialmente al sector de la construcción, debido a su elevado consumo de materias primas, energía y agua, así como a la cantidad de residuos que genera. Por ello, la transición hacia una construcción sostenible requiere no solo reducir el consumo energético de los edificios, sino también cambiar la forma en que se diseñan, construyen, utilizan, mantienen y desmontan las infraestructuras.

Ante esta situación, la Economía Circular (EC) plantea una alternativa al modelo lineal. Su objetivo es mantener los materiales y productos en uso durante el mayor tiempo posible, reducir la extracción de recursos y minimizar la generación de residuos. Aplicada a la construcción, implica diseñar edificios e infraestructuras que puedan adaptarse, repararse, reutilizarse y desmontarse, manteniendo el valor de sus materiales durante el mayor tiempo posible.

La economía circular se ha desarrollado a partir de diferentes ideas y enfoques:

La economía de la «Nave Espacial Tierra», propuesta por Kenneth Boulding en 1966, plantea que la Tierra es un sistema cerrado con recursos y capacidad de asimilación limitados.
La economía en bucles, desarrollada por Walter Stahel y Geneviève Reday-Mulvey en 1981, propone sustituir el modelo lineal por ciclos que permitan mantener los materiales en uso y prolongar la vida útil de los productos.
La ecología industrial plantea que los sistemas industriales pueden funcionar de manera similar a los ecosistemas naturales. Así, los residuos o subproductos de una actividad pueden convertirse en recursos para otra.
El diseño Cradle-to-Cradle (de la cuna a la cuna) propone diseñar productos y materiales para que puedan reintegrarse en ciclos técnicos o biológicos, evitando que se conviertan en residuos.

Dentro de este marco, la Fundación Ellen MacArthur define la economía circular como un sistema diseñado para restaurar y regenerar los recursos. Esto implica reducir la generación de residuos, utilizar energías renovables y evitar sustancias que dificulten la reutilización de los materiales.

En la construcción sostenible, estos principios pueden aplicarse desde las primeras decisiones de diseño. La selección de materiales, la optimización de estructuras, la reutilización de componentes, el uso de materiales reciclados, la durabilidad y la posibilidad de desmontar y reutilizar los elementos al final de su vida útil son algunas de las estrategias que permiten reducir el consumo de recursos y el impacto ambiental de los proyectos.

La economía circular puede contribuir, por tanto, a transformar el sector de la construcción desde un modelo basado en consumir y desechar hacia otro centrado en reducir, reutilizar, mantener y recuperar. Sin embargo, su aplicación práctica sigue siendo limitada. Esto plantea la necesidad de desarrollar metodologías, herramientas y profesionales capaces de integrar los principios de la circularidad en el diseño, la construcción y la gestión de edificios e infraestructuras.

2. ANATOMÍA TEÓRICA Y FUNCIONAL DEL DIAGRAMA DE MARIPOSA

El diagrama de mariposa es una de las principales herramientas de la economía circular. Desarrollado por la Fundación Ellen MacArthur, permite representar de forma sencilla cómo pueden mantenerse los materiales y productos en uso durante el mayor tiempo posible, evitando que se conviertan en residuos.

Su estructura distingue dos grandes ciclos:

Ciclo biológico: incluye materiales de origen biológico que pueden reintegrarse a la naturaleza mediante procesos como la regeneración, el compostaje o la biodegradación.
Ciclo técnico: incluye materiales que no se degradan de forma natural, como metales, minerales, plásticos o materiales sintéticos. El objetivo es mantenerlos en el sistema económico mediante estrategias como el mantenimiento, la reutilización, la reparación, la remanufactura y el reciclaje.

Esta distinción resulta especialmente útil en la construcción sostenible, ya que gran parte de los materiales utilizados en edificios e infraestructuras pertenece al ciclo técnico. El hormigón, el acero, el vidrio o determinados plásticos pueden permanecer en uso durante largos periodos y, posteriormente, reutilizarse o recuperarse. Por ello, las decisiones tomadas durante el diseño condicionan la posibilidad de mantener estos materiales en el ciclo.

El centro del diagrama representa la actividad económica y conecta los materiales con los procesos de fabricación, construcción, uso y mantenimiento. En este sistema, la información también desempeña un papel relevante: conocer el origen, las características, el estado y la composición de los materiales facilita su trazabilidad y permite tomar mejores decisiones a lo largo de su vida útil.

Principios del diagrama de mariposa

El funcionamiento del modelo se basa en tres principios:

Preservar los recursos naturales. Reducir el consumo de recursos finitos y favorecer el uso de recursos renovables.
Mantener los productos y materiales en uso. Alargar su vida útil mediante el mantenimiento, la reparación, la reutilización y otras estrategias de economía circular.
Reducir los impactos ambientales desde el diseño. Evitar residuos, emisiones y otros impactos negativos antes de que se generen.

La jerarquía de los bucles

El diagrama establece una idea especialmente relevante para la construcción sostenible: cuanto más cerca se mantenga un producto de su uso original, mayor será el valor que se conserva. Por eso, las estrategias circulares siguen una jerarquía.

Primero se priorizan acciones como mantener, reparar, reutilizar o adaptar un elemento. Después aparecen opciones que requieren una transformación mayor, como la remanufactura o el reciclaje. Estas últimas suelen implicar un mayor consumo de energía, de materiales y de trabajo.

En construcción, esta jerarquía significa que, antes de demoler y reciclar un elemento, conviene estudiar si puede mantenerse, repararse, reutilizarse o adaptarse. El objetivo no es simplemente gestionar mejor los residuos, sino evitar que se conviertan en residuos y conservar el mayor valor posible de los materiales y componentes.

3. EL CICLO TÉCNICO (ALA AZUL): GESTIÓN DE MATERIALES Y RECURSOS

El ciclo técnico incluye materiales que no pueden volver directamente a la naturaleza, como el acero, el hormigón, el vidrio o los plásticos. En la construcción, estos materiales constituyen una parte importante de los recursos empleados en edificios e infraestructuras. Por ello, el objetivo es mantenerlos en uso durante el mayor tiempo posible, reducir el consumo de nuevas materias primas y evitar que se conviertan en residuos. La construcción sostenible incorpora este enfoque desde el diseño, buscando que los materiales puedan mantenerse, repararse, reutilizarse o recuperarse a lo largo de su vida útil.

La primera estrategia es compartir. Consiste en aumentar el uso de un producto mediante su uso por parte de diferentes personas o empresas. En el sector de la construcción, puede aplicarse al uso compartido de maquinaria, herramientas y otros equipos entre distintas obras. De esta forma, se aprovechan mejor los recursos existentes y se reduce la necesidad de adquirir y fabricar nuevos equipos.

Otra estrategia es el mantenimiento y la reparación, que permiten prolongar la vida útil de edificios, instalaciones, equipos y componentes. Un mantenimiento adecuado ayuda a prevenir daños y a evitar sustituciones innecesarias. En la construcción sostenible, esto también implica diseñar edificios cuyos elementos sean accesibles y fáciles de mantener y reparar. Alargar la vida útil de un componente permite reducir el consumo de materiales y la generación de residuos asociados a su sustitución.

Cuando un elemento deja de ser necesario en su ubicación original, puede reutilizarse. Esta estrategia consiste en utilizar de nuevo un componente manteniendo, siempre que sea posible, su función original. En la construcción, pueden reutilizarse elementos como puertas, estructuras metálicas, revestimientos, piezas de instalaciones o determinados componentes de fachada. Para facilitarlo, es necesario tener en cuenta, desde el diseño, cómo pueden desmontarse y recuperarse los elementos sin dañarlos. Así, la reutilización se convierte en una herramienta para reducir los residuos de construcción y aprovechar materiales que aún conservan valor.

Cuando un producto o componente presenta un mayor grado de deterioro, puede recurrirse a su renovación. En lugar de sustituirlo por completo, se reparan o actualizan las partes necesarias para que siga funcionando. En edificios e infraestructuras, esta estrategia puede aplicarse a equipos, instalaciones y sistemas que se adapten a nuevas necesidades. Esto permite prolongar su funcionamiento y evitar el consumo de recursos asociado a una sustitución completa.

El reciclaje se utiliza cuando las opciones anteriores ya no son posibles. Consiste en transformar un producto para recuperar los materiales que lo componen y utilizarlos como materia prima para fabricar nuevos productos. En la construcción, materiales como el acero, el vidrio, algunos plásticos y determinados residuos minerales pueden recuperarse y reutilizarse en nuevos procesos. Aunque el reciclaje es una herramienta importante para reducir los residuos de construcción y demolición, requiere energía y conlleva la pérdida de parte de la forma y la función originales del producto. Por ello, desde la construcción sostenible se priorizan, siempre que sea posible, estrategias que mantengan el producto o componente en uso.

El ciclo técnico plantea, así, una forma distinta de entender los materiales de construcción.Antes de sustituir, demoler o reciclar, conviene estudiar si un elemento puede mantenerse, repararse, reutilizarse o renovarse. Esta idea afecta directamente a la forma de diseñar y construir edificios e infraestructuras. La construcción sostenible no consiste únicamente en utilizar materiales con menor impacto ambiental, sino también en aprovechar mejor los materiales que ya tenemos, prolongar su vida útil y evitar que pierdan su valor antes de tiempo.

Desde esta perspectiva, las decisiones tomadas al inicio de un proyecto tienen una gran influencia en lo que ocurrirá con los materiales en el futuro. Diseñar edificios adaptables, facilitar el mantenimiento, utilizar sistemas desmontables y prever la posible reutilización de los componentes permite mantener los recursos dentro del ciclo técnico durante más tiempo. De este modo, la construcción sostenible pasa de centrarse únicamente en reducir los impactos durante la obra a considerar todo el ciclo de vida de los materiales y del edificio.

4. EL CICLO BIOLÓGICO (ALA VERDE): REGENERACIÓN DE LOS RECURSOS NATURALES

El ciclo biológico incluye materiales de origen natural que pueden reintegrarse de forma segura a la naturaleza y contribuir a la generación de nuevos recursos. Mientras que el ciclo técnico busca mantener los materiales en uso, el ciclo biológico busca devolver nutrientes al suelo y aprovechar materiales que pueden regenerarse de forma natural.

En la construcción sostenible, este ciclo puede aplicarse mediante el uso de materiales de origen biológico, el aprovechamiento de residuos orgánicos y la incorporación de vegetación en los edificios. Algunos ejemplos son la madera, el corcho, la paja, el cáñamo y otras fibras vegetales utilizadas en elementos constructivos. También pueden incluirse soluciones como cubiertas verdes, fachadas vegetales, jardines y sistemas de gestión de residuos orgánicos.

Una de las estrategias es el cascadeo, que consiste en reutilizar un material de origen biológico varias veces antes de devolverlo a la naturaleza. En construcción, un ejemplo sería recuperar vigas o tablones de madera de un edificio y reutilizarlos posteriormente en otra estructura, suelos, revestimientos o mobiliario. Cuando la madera ya no puede utilizarse como producto, puede transformarse en tableros u otros productos derivados. Finalmente, sus restos pueden aprovecharse para generar energía o incorporarse a procesos biológicos adecuados. De esta forma, se prolonga el uso del material antes de que este termine su ciclo.

Otra aplicación consiste en utilizar residuos vegetales para fabricar productos de construcción. Por ejemplo, las fibras de cáñamo pueden utilizarse en paneles aislantes; el corcho, en soluciones de aislamiento térmico y acústico; y la paja, en sistemas de cerramiento o aislamiento. También existen paneles fabricados a partir de fibras de madera y de otros residuos vegetales. Estas soluciones permiten aprovechar recursos renovables y, en determinados casos, reducir el uso de materiales de origen fósil.

La madera es otro ejemplo relevante en el ciclo biológico. Puede utilizarse en estructuras, forjados, cubiertas, fachadas, particiones interiores y acabados. Para aprovechar mejor este recurso, el diseño puede facilitar el desmontaje de las piezas y su posterior reutilización. Una viga de madera que pueda desmontarse sin dañarse tendrá más probabilidades de reutilizarse cuando el edificio sea reformado o desmontado.

La vegetación integrada en los edificios también permite aplicar principios del ciclo biológico. Las cubiertas verdes pueden incorporar plantas y sustratos naturales sobre las cubiertas de los edificios, mientras que las fachadas vegetales y los jardines pueden introducir vegetación en espacios urbanos con poca superficie disponible. Estas soluciones pueden contribuir a mejorar la biodiversidad, a retener parte del agua de lluvia y a mejorar las condiciones ambientales de los espacios exteriores.

El compostaje puede incorporarse a proyectos que cuentan con zonas verdes o generan residuos orgánicos. Los restos de poda, hojas y otros residuos vegetales pueden transformarse en compost y utilizarse posteriormente en jardines, patios, parques o cubiertas verdes. Por ejemplo, los restos de poda generados durante el mantenimiento de un complejo residencial pueden tratarse y utilizarse para mejorar el suelo de sus zonas ajardinadas.

La digestión anaerobia permite aprovechar residuos orgánicos para producir biogás y un material rico en nutrientes. En proyectos de mayor escala, como mercados, hospitales, campus universitarios o desarrollos urbanos, los residuos orgánicos pueden recolectarse y enviarse a instalaciones de tratamiento. El biogás puede utilizarse para producir energía, mientras que el material resultante puede destinarse a la mejora de suelos, siempre que cumpla con los requisitos correspondientes.

Estas estrategias muestran que el ciclo biológico puede traducirse en decisiones concretas de proyecto: utilizar madera y fibras vegetales, emplear aislamientos de origen natural, recuperar y reutilizar elementos de madera, incorporar cubiertas y fachadas verdes, gestionar los restos de poda mediante compostaje y aprovechar los residuos orgánicos para producir energía.

El objetivo no es que todos los edificios incorporen todas estas soluciones, sino identificar cuáles pueden ser adecuadas para cada proyecto. De este modo, la construcción sostenible puede aprovechar los ciclos naturales no solo para reducir residuos, sino también para generar nuevos recursos, mejorar los suelos, aumentar la vegetación y favorecer la biodiversidad. El ciclo biológico amplía así la visión de la sostenibilidad: el edificio no solo debe reducir su impacto, sino también buscar una relación más positiva con el entorno natural.

5. APLICACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE E INGENIERÍA AMBIENTAL

El sector de la edificación y de las obras civiles se encuentra entre los principales consumidores de materias primas y generadores de residuos a escala mundial. Ante esta situación, la aplicación del Diagrama de Mariposa a la construcción sostenible permite replantear la forma en que se diseñan, construyen, utilizan, mantienen y desmontan los edificios y las infraestructuras. Su objetivo es conservar el valor de los materiales y componentes durante el mayor tiempo posible, reducir el consumo de recursos vírgenes y minimizar la generación de residuos.

Este enfoque facilita la transición hacia modelos constructivos orientados a reducir las emisiones de carbono y a aprovechar al máximo los recursos. Para ello, resulta necesario rediseñar las cadenas de valor de la construcción e incorporar estrategias de economía circular desde las primeras fases de cada proyecto.

5.1. Arquetipos de modelos de negocio circulares en construcción

La aplicación de los principios de economía circular en la construcción puede organizarse en cinco arquetipos de modelos de negocio. Cada uno plantea una estrategia diferente para reducir el consumo de recursos, prolongar la vida útil de los productos o recuperar materiales que, de otro modo, terminarían convirtiéndose en residuos.

1. Suministros circulares

Consiste en sustituir, total o parcialmente, los materiales vírgenes y los procedentes de fuentes fósiles por alternativas renovables, regenerativas o recicladas. Entre estas opciones se encuentran la madera procedente de explotaciones forestales gestionadas de forma responsable, los aislamientos fabricados con cáñamo o paja y los materiales que incorporan materias primas secundarias. Un ejemplo son los áridos reciclados obtenidos a partir de residuos de construcción y demolición (RCD), que pueden emplearse en determinadas aplicaciones en sustitución de los áridos naturales.

2. Prolongación de la vida útil de los edificios

Este modelo busca mantener los edificios y sus componentes en funcionamiento durante el mayor tiempo posible. Para ello, se incorporan criterios como el diseño para la deconstrucción (Design for Disassembly, DfD) y la adaptabilidad funcional. Un edificio diseñado con estos principios puede ser reparado, rehabilitado, transformado o desmontado con mayor facilidad, evitando que sus componentes pierdan su valor prematuramente.

La adaptabilidad también permite modificar los espacios ante cambios en las necesidades de los usuarios, sin tener que sustituir ni demoler grandes partes de la estructura. De este modo, se reduce tanto el consumo de nuevos materiales como la generación de residuos.

3. Servitización de la edificación (Product-as-a-Service)

La servitización modifica el modelo tradicional basado en la compra y propiedad de equipos. En su lugar, el usuario contrata el rendimiento o el servicio proporcionado por un producto, mientras que el fabricante puede conservar la propiedad del producto y asumir responsabilidades relacionadas con su mantenimiento, reparación, actualización y recuperación.

En el sector de la construcción, este modelo puede aplicarse, por ejemplo, al alquiler de sistemas de iluminación (Light-as-a-Service), equipos de climatización, fachadas activas o maquinaria pesada. Al mantener la responsabilidad sobre el producto, el fabricante tiene mayores incentivos para diseñarlo de forma duradera, reparable y actualizable, así como para recuperar sus componentes al finalizar su vida útil.

4. Plataformas compartidas

Las plataformas compartidas permiten optimizar el uso de maquinaria, herramientas e instalaciones que permanecen inactivas durante parte de su vida útil. Mediante plataformas digitales de colaboración, varias empresas constructoras pueden compartir determinados equipos según sus necesidades.

Este sistema puede reducir la necesidad de adquirir maquinaria adicional y mejorar la tasa de utilización de los activos existentes. También puede disminuir el consumo de recursos asociado a la fabricación de nuevos equipos y favorecer una gestión más eficiente de los recursos disponibles.

5. Recuperación de recursos o minería urbana

La minería urbana consiste en recuperar materiales presentes en edificios, infraestructuras y residuos de construcción y demolición para reincorporarlos al sistema productivo. Los RCD pueden ser procesados mediante operaciones de separación, clasificación y tratamiento para recuperar materiales como metales, hormigón, cerámicos o asfaltos.

Estos materiales pueden convertirse en materias primas secundarias para nuevos procesos constructivos, siempre que cumplan los requisitos técnicos y normativos aplicables. De esta forma, los residuos dejan de considerarse únicamente materiales que deben eliminarse y pasan a constituir una fuente potencial de recursos.

5.2. Metodología de implementación progresiva en proyectos constructivos

La aplicación del Diagrama de Mariposa a un proyecto constructivo requiere una metodología que permita identificar los flujos de materiales, detectar pérdidas de valor y seleccionar las estrategias circulares más adecuadas. Para ello, puede seguirse un proceso estructurado en seis etapas.

Definir el sistema: El primer paso consiste en establecer los límites físicos y temporales del proyecto. Se debe determinar qué elementos serán objeto de análisis, como la estructura, la cimentación, la envolvente, las instalaciones o determinadas infraestructuras de servicio. También es necesario establecer el periodo de estudio, desde la fase de diseño y construcción hasta la utilización, la rehabilitación y el posible desmontaje del edificio.
Mapear a los actores: A continuación, se identifican los agentes que intervienen en las distintas etapas de la cadena de valor. Entre ellos se encuentran los fabricantes y proveedores de materiales, arquitectos, ingenieros, empresas constructoras, instaladores, propietarios, usuarios, gestores de mantenimiento y empresas especializadas en la recuperación y gestión de residuos. La participación coordinada de estos actores permite detectar oportunidades de circularidad que difícilmente podrían abordarse desde una única fase del proyecto.
Trazar los flujos de materiales: En esta etapa se cuantifican las entradas y salidas de materiales y, cuando sea necesario, de energía. Cada material debe clasificarse según su pertenencia al ciclo biológico o al ciclo técnico del Diagrama de Mariposa. Esta clasificación permite determinar qué materiales pueden regenerarse mediante procesos naturales y cuáles deben mantenerse en ciclos técnicos de reutilización, reparación, reacondicionamiento, remanufactura o reciclaje.
Identificar los puntos críticos: Una vez conocidos los flujos de materiales, se identifican las principales pérdidas de valor. Entre ellas pueden encontrarse el uso excesivo de materias primas vírgenes, la generación de grandes cantidades de RCD, la dificultad para reparar determinados componentes o la utilización de sistemas constructivos que impiden desmontar y recuperar sus elementos. La identificación de estos puntos permite establecer prioridades y concentrar los esfuerzos de circularidad en las fases con mayor potencial de mejora.
Diseñar estrategias de circularidad: Con la información obtenida, se seleccionan las estrategias más adecuadas para mantener los materiales y componentes dentro del sistema durante el mayor tiempo posible. Se deben priorizar los ciclos internos, como el mantenimiento, la reparación, la reutilización, la adaptación y el reacondicionamiento, antes de recurrir al reciclaje. En el diseño pueden incorporarse soluciones como sistemas modulares, uniones desmontables, componentes reutilizables, materiales reciclados y sistemas constructivos que faciliten futuras intervenciones.
Implementar y medir: La última etapa consiste en implementar las estrategias seleccionadas y evaluar sus resultados mediante indicadores de circularidad. Estos indicadores pueden medir, entre otros aspectos, el porcentaje de materiales reutilizados o reciclados, la cantidad de residuos generados, la vida útil de los componentes, la facilidad de desmontaje o la proporción de materiales recuperables al final de la vida útil del edificio. La utilización de herramientas digitales y sistemas de gestión empresarial, como los sistemas ERP y determinadas soluciones de gestión de la responsabilidad y del diseño de productos, puede facilitar la trazabilidad de los materiales, el seguimiento de los flujos de recursos y el control del cumplimiento de los requisitos ambientales y normativos.

En conjunto, esta metodología permite integrar la economía circular desde la fase de diseño hasta el final de la vida útil del proyecto. El Diagrama de Mariposa sirve como herramienta para visualizar los flujos de recursos y orientar las decisiones de diseño, construcción, mantenimiento y recuperación hacia modelos que reduzcan el consumo de materias primas y mantengan el valor de los materiales durante más tiempo.

6. DESAFÍOS, PARADOJAS Y LÍMITES FÍSICO-ECOLÓGICOS

Aunque el Diagrama de Mariposa ofrece un marco útil para comprender y diseñar sistemas circulares, su aplicación debe analizarse críticamente. La economía circular no elimina las restricciones físicas de los sistemas naturales ni garantiza, por sí sola, una reducción del consumo de recursos. Los procesos de extracción, transformación, utilización, recuperación y reciclaje están condicionados por principios termodinámicos y por factores económicos, tecnológicos y sociales.

Por este motivo, una estrategia de circularidad debe evaluar no solo si un material puede reutilizarse, sino también cuánta energía requiere su recuperación, qué cantidad de material se pierde durante el proceso, qué calidad conserva tras cada ciclo y si el sistema realmente reduce el impacto ambiental.

6.1. La Segunda Ley de la Termodinámica y la entropía

Los sistemas económicos funcionan como sistemas abiertos que intercambian materia y energía con el entorno. Aunque los materiales pueden mantenerse dentro de ciclos técnicos o biológicos durante determinados periodos, ningún proceso de recuperación real es completamente eficiente. La transformación y utilización de los recursos generan pérdidas de materia y energía y, en muchos casos, provocan una disminución de la calidad del material.

Esta limitación es especialmente relevante en los procesos de reciclaje. Por ejemplo, determinados metales pueden reciclarse repetidamente, pero durante su recuperación pueden producirse pérdidas, contaminación o mezclas con otros materiales que dificulten su separación. En el caso de los plásticos, la exposición al calor, la radiación o los procesos mecánicos puede modificar sus propiedades, haciendo que algunos materiales solo puedan destinarse posteriormente a aplicaciones de menor exigencia. Este proceso se conoce como downcycling.

La economía circular, por tanto, no debe interpretarse como un sistema en el que los materiales circulan indefinidamente sin pérdidas. Su objetivo es reducir la extracción de recursos y conservar el valor de los materiales durante el mayor tiempo posible, reconociendo que existen límites físicos a la recuperación.

Esto implica que el reciclaje debe situarse en una jerarquía de estrategias. Cuando sea técnicamente viable, mantener un producto en uso, repararlo, reutilizarlo o reacondicionarlo suele conservar más valor que transformarlo de nuevo en materia prima. El reciclaje continúa siendo necesario para los materiales que ya no pueden mantenerse en ciclos de mayor valor, pero no elimina la necesidad de reducir el consumo de recursos desde su origen.

6.2. La paradoja de Jevons y el efecto rebote

La paradoja de Jevons describe una situación en la que una mejora de la eficiencia en el uso de un recurso puede provocar un aumento de su consumo total. El mecanismo es relativamente sencillo: si una nueva tecnología permite utilizar menos recursos por unidad de producto y, al mismo tiempo, reduce los costes de producción o de uso, puede aumentar la demanda del producto o servicio.

Por ejemplo, una tecnología que reduzca considerablemente el consumo de material por unidad producida puede disminuir el impacto asociado a cada unidad. Sin embargo, si esa reducción de costes permite fabricar y vender un número mucho mayor de unidades, el consumo total de recursos podría disminuir menos de lo esperado o incluso aumentar.

Este fenómeno también puede presentarse en las estrategias de economía circular. Una mejora en la eficiencia del reciclaje, la reducción del consumo de material por producto o la optimización del uso de determinados equipos no garantiza automáticamente una reducción del impacto ambiental total.

Por ello, la evaluación de una estrategia circular debe considerar tanto la eficiencia por unidad como los efectos sobre la demanda y el consumo agregado. Las mejoras tecnológicas pueden requerir complementarse con medidas destinadas a reducir la generación de residuos, prolongar la vida útil de los productos y evitar incrementos innecesarios de la demanda material.

6.3. Riesgo de greenwashing y falsa circularidad

La expansión de la economía circular también conlleva el riesgo de que algunas organizaciones utilicen conceptos como «circular», «reciclable» o «sostenible» sin que haya una transformación real de sus procesos productivos. El greenwashing se da cuando una organización comunica una imagen ambientalmente responsable que no está suficientemente respaldada por sus prácticas, resultados o datos verificables.

En el caso de la economía circular, este riesgo puede surgir cuando una empresa destaca el uso de materiales reciclados, pero mantiene un modelo basado principalmente en productos de corta duración, con un elevado consumo de recursos y escasas posibilidades de reparación o reutilización. También puede aparecer cuando se presenta como circular un proceso de reciclaje que recupera únicamente una pequeña parte de los materiales originales o que requiere una cantidad elevada de energía para funcionar.

La función del ingeniero ambiental consiste, entre otras tareas, en comprobar, mediante métodos cuantitativos, si las medidas adoptadas producen, de hecho, una mejora ambiental. Para ello, pueden utilizarse herramientas como el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), los balances de masa y de energía y los indicadores de circularidad.

El ACV permite evaluar los impactos ambientales asociados a las distintas etapas del ciclo de vida de un producto, material o sistema. Los balances de masa permiten comprobar qué cantidad de materia entra en un proceso, cuánto producto útil se obtiene y qué fracción termina como residuo o se pierde. La combinación de estas herramientas ayuda a distinguir entre una circularidad meramente declarativa y una estrategia respaldada por resultados medibles.

6.4. Límites físicos y ecológicos de la economía circular

La economía circular debe entenderse como una estrategia para reducir la presión sobre los recursos naturales, no como un mecanismo capaz de eliminarla por completo. Los ecosistemas tienen una capacidad limitada para proporcionar materias primas, absorber residuos y regenerar recursos biológicos. Del mismo modo, la disponibilidad de determinados minerales y materiales no es infinita y su extracción puede generar impactos en el suelo, el agua, la biodiversidad y el clima.

Por esta razón, una economía circular eficaz debe combinar el mantenimiento de los materiales en los ciclos con la reducción de la demanda de recursos y de los impactos asociados a su producción. La circularidad y la eficiencia material son herramientas complementarias, pero ninguna de ellas elimina por sí sola las restricciones ecológicas.

El análisis técnico debe considerar, además, posibles compensaciones entre impactos. Una solución que aumente el porcentaje de material reciclado puede requerir más energía, transporte o tratamiento que una alternativa convencional. Por ello, el hecho de que un material sea reciclable o reutilizable no demuestra por sí mismo que la solución tenga un menor impacto ambiental.

Desde la ingeniería ambiental, el reto consiste en determinar cuándo una estrategia circular genera una mejora ambiental real y bajo qué condiciones. Esto requiere analizar los flujos de materia y de energía, evaluar los impactos a lo largo de todo el ciclo de vida y considerar los límites físicos del sistema. El Diagrama de Mariposa constituye así una herramienta de planificación, pero sus resultados deben contrastarse con datos técnicos y ambientales antes de considerar que una solución determinada es verdaderamente circular.

7. PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN Y ESTUDIO

Las siguientes preguntas permiten comprobar la comprensión de los principales conceptos relacionados con el Diagrama de Mariposa, la economía circular y sus aplicaciones en la ingeniería ambiental. Las respuestas incluyen una explicación breve que permite revisar el razonamiento detrás de cada concepto.

1. ¿Por qué los bucles internos del ciclo técnico, como compartir, mantener o reparar, suelen ser preferibles al reciclaje desde el punto de vista energético?

Respuesta: Los bucles internos permiten conservar gran parte de la estructura, los materiales y el trabajo incorporados al producto original. Cuando un producto se mantiene en uso, se repara o se comparte, se evita recurrir a procesos intensivos de transformación para recuperar sus materiales.

El reciclaje, en cambio, puede requerir operaciones de recogida, transporte, separación, trituración, fundición o transformación. Estos procesos consumen energía y pueden provocar pérdidas de material o una reducción de su calidad. Por este motivo, siempre que sea técnica y económicamente viable, mantener un producto o componente en uso suele permitir conservar más valor con un menor consumo adicional de recursos.

2. ¿Cuál es la diferencia entre el destino de los materiales del ciclo técnico y el de los materiales del ciclo biológico?

Respuesta: El ciclo técnico está destinado principalmente a materiales que no pueden reintegrarse de forma segura en los procesos naturales, como determinados metales, plásticos, componentes electrónicos o materiales sintéticos. Su objetivo es mantener estos recursos en ciclos de uso, reparación, reutilización, reacondicionamiento, remanufactura y reciclaje.

El ciclo biológico, por su parte, comprende materiales biodegradables que pueden reintegrarse de forma segura a la biosfera. Mediante procesos como el compostaje o la digestión biológica, determinados nutrientes pueden reincorporarse a los sistemas naturales y contribuir a su regeneración.

La diferencia principal reside, por tanto, en el destino que debe darse a cada tipo de material: los recursos técnicos deben mantenerse en sistemas controlados de recuperación, mientras que los materiales biológicos pueden retornar a los procesos naturales cuando sus características lo permiten.

3. ¿En qué consiste la servitización o el modelo de «producto como servicio» en la edificación?

Respuesta: La servitización sustituye, total o parcialmente, la compra de un equipo por la contratación de la función o del servicio que este proporciona. En lugar de adquirir un sistema de iluminación, por ejemplo, el cliente puede contratar un servicio de iluminación durante un periodo determinado.

Este modelo puede modificar los incentivos del fabricante. Si mantiene la propiedad del equipo, también puede asumir responsabilidades relacionadas con su mantenimiento, reparación, actualización y recuperación al final de su vida útil. Esto puede favorecer el desarrollo de productos más duraderos, reparables, modulares y eficientes.

En construcción, el modelo puede aplicarse a sistemas de iluminación, climatización, ascensores, maquinaria, equipamiento técnico o determinadas soluciones de gestión energética.

4. ¿El diagrama de mariposa se aplica únicamente a grandes empresas multinacionales?

Respuesta: No. Los principios representados por el Diagrama de Mariposa pueden aplicarse a organizaciones de diferentes tamaños y a proyectos de escalas muy diversas. Una pequeña o mediana empresa puede incorporar estrategias como la reparación, la reutilización, la compra de materiales reciclados, la recuperación de componentes o el intercambio de equipos.

La escala modifica los recursos disponibles y la capacidad de inversión, pero no impide aplicar los principios de la circularidad. Además, determinados modelos pueden resultar especialmente adecuados para iniciativas locales, como redes de reutilización, plataformas de maquinaria compartida, aprovechamiento de residuos de construcción o sistemas locales de recuperación de materiales.

Por ello, la economía circular no debe asociarse exclusivamente a grandes organizaciones. Su aplicación puede adaptarse a las características, recursos y necesidades de cada empresa o proyecto.

5. ¿Cómo se relaciona la paradoja de Jevons con las estrategias de eficiencia y de circularidad?

Respuesta: La paradoja de Jevons plantea que una mejora en la eficiencia en el uso de un recurso no siempre se traduce en una reducción equivalente de su consumo total. Si una tecnología utiliza menos materiales por unidad de producto y, al mismo tiempo, reduce los costes, puede aumentar la demanda y elevar el número total de unidades producidas o utilizadas.

En una estrategia circular, esto significa que lograr una mayor eficiencia material o energética no garantiza, por sí solo, una reducción del impacto ambiental global. También es necesario analizar cómo varían los niveles de producción, consumo y demanda.

Por ello, las mejoras de eficiencia deben combinarse con estrategias destinadas a prolongar la vida útil de los productos, reducir la generación de residuos, favorecer la reutilización y limitar el consumo innecesario de recursos. La evaluación debe realizarse considerando tanto el rendimiento de cada unidad como los efectos sobre el consumo total del sistema.

8. CONCLUSIÓN

El Diagrama de Mariposa ofrece un marco para comprender y gestionar la circulación de materiales y recursos, e identificar oportunidades para reducir las pérdidas de valor y prolongar su uso. No plantea un crecimiento ilimitado, sino una estrategia orientada a reducir el consumo de recursos, la generación de residuos y los impactos ambientales.

En la Ingeniería Ambiental y la Construcción Sostenible, su aplicación permite pasar de una gestión centrada en el tratamiento de residuos a un enfoque preventivo basado en el diseño. El ingeniero desempeña un papel central en este proceso, ya que debe seleccionar materiales, definir soluciones constructivas, evaluar los flujos de materia y de energía y diseñar sistemas que faciliten la reparación, la adaptación, el desmontaje y la recuperación de los componentes.

Además, su responsabilidad incluye verificar técnicamente que las estrategias de circularidad generan beneficios ambientales reales. Para ello, debe apoyarse en herramientas como el análisis del ciclo de vida, los balances de materia y de energía y los indicadores de circularidad. De este modo, el ingeniero deja de intervenir únicamente cuando se genera el residuo y pasa a actuar desde la concepción del proyecto, integrando criterios ambientales en las decisiones técnicas y contribuyendo a que los edificios y las infraestructuras mantengan el valor de sus materiales a lo largo de sucesivos ciclos de uso.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

El vídeo resume bien el concepto de diagrama de mariposa.

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Por qué no construimos pilotes de bajo carbono (aunque sepamos diseñarlos)

Hace años que se investiga cómo reducir las emisiones de carbono asociadas a las cimentaciones profundas, especialmente en los pilotes. Estos trabajos muestran que, al optimizar la geometría o la resistencia del hormigón o del material, se pueden lograr reducciones superiores al 70 %. Y sin embargo, cuando uno visita una obra, los pilotes siguen siendo mayoritariamente cilindros uniformes con margen de sobra.

Podemos, por tanto, plantear una pregunta incómoda: si sabemos diseñarlos, ¿por qué no se usan? Para responderla, dejamos de calcular y empezamos a escuchar. El resultado es el reciente artículo titulado Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts, publicado en Environmental and Sustainability Indicators por Abushama et al. (2026), que podéis descargar gratuitamente, ya que está en abierto.

En dicha investigación se recoge lo que diez expertos británicos en geotecnia contaron sobre el abismo que existe entre la investigación y la práctica.

La investigación fue realizada por terceros y se basó en diez entrevistas semiestructuradas en línea, de entre 45 y 60 minutos cada una. Cinco entrevistas se realizaron con consultores, concretamente con directores técnicos y asociados, y las otras cinco con contratistas, como líderes técnicos y responsables de ingeniería, diseño y desarrollo digital. Todos los participantes tenían perfiles muy senior, con entre 11 y 30 años de experiencia; además, todos contaban con al menos un máster y cuatro tenían un doctorado. Para analizar las entrevistas se utilizó el análisis temático de Braun y Clarke, mediante 20 códigos organizados en 7 temas y 2 grandes bloques. Las barreras identificadas se denominaron «frenos» (brakes) y los factores que facilitaban el proceso, «aceleradores» (accelerators). La investigación alcanzó la saturación temática a partir de la décima entrevista, ya que después de ese punto no surgieron temas sustancialmente nuevos.

Principales aportaciones

Cubrieron un vacío en la investigación. Existe una amplia literatura sobre la optimización de pilotes y las barreras para avanzar hacia una construcción más sostenible. Sin embargo, gran parte de estos estudios se centra en edificios y en superestructuras. Según la revisión realizada, no se había identificado ningún estudio que analizara directamente, mediante entrevistas a proyectistas y contratistas de pilotaje, las barreras específicas de la cimentación profunda.
Identificaron que las principales dificultades no son solo técnicas. Los resultados sugieren que la resistencia a adoptar soluciones de pilotes con menor huella de carbono se relaciona con la interacción entre la presión comercial, la gestión del riesgo y las expectativas del mercado. Por tanto, el conocimiento técnico disponible no parece ser la única limitación para su adopción.
Propusieron una estructura para analizar el problema. El estudio organizó los resultados en cuatro frenos (brakes) y tres aceleradores (accelerators), y planteó un marco de decisión que relaciona estos factores con las políticas y la normativa.
Diferenciaron las perspectivas entre los consultores y los contratistas. Ambos grupos identificaron barreras similares, pero las experimentaron de manera distinta. Para los consultores, las principales preocupaciones se relacionan con la responsabilidad en el diseño y con las expectativas del cliente. Para los contratistas, los riesgos asociados a la ejecución y al cumplimiento del programa tienen mayor peso.
Plantearon una hoja de ruta para avanzar. Las propuestas se organizaron en tres preguntas: qué hacer, cómo hacerlo y quién debe hacerlo, con el objetivo de orientar posibles acciones para facilitar la adopción de soluciones de cimentación profunda con menor huella de carbono.

Los cuatro frenos

T1. Prioridad comercial y de plazo. El coste y el cumplimiento de los plazos condicionan la elección de las soluciones. Los sobrecostes resultan difíciles de justificar si no ofrecen un beneficio claro, mientras que la falta de tiempo limita la realización de ensayos y estudios adicionales.

T2. Riesgo, responsabilidad y conservadurismo. El temor al riesgo y a asumir responsabilidades favorece diseños conservadores y dificulta la adopción de soluciones nuevas. También existe reticencia a utilizar tecnologías que todavía no han sido suficientemente probadas, reforzada por los márgenes de seguridad establecidos en la normativa.

T3. Datos del terreno y calidad. Una investigación geotécnica insuficiente aumenta la incertidumbre sobre las condiciones del terreno y favorece hipótesis conservadoras y el sobredimensionamiento de los pilotes. También persisten dudas sobre la durabilidad y las condiciones ambientales del terreno.

T4. Constructibilidad y utillaje. Algunas soluciones presentan dificultades para adaptarse a los sistemas y equipos de ejecución existentes. Los problemas de fabricación, alineación y control de calidad pueden aumentar los recursos necesarios, mientras que la falta de coordinación entre disciplinas puede llevar a adoptar cargas más conservadoras.

Los tres aceleradores

T5. Necesidad de prueba empírica. Los participantes señalaron la falta de evidencia práctica como una de las principales barreras para adoptar nuevas soluciones. Destacaron la necesidad de contar con ensayos a escala real, casos de estudio y garantías de su durabilidad antes de incorporarlas a los proyectos.

T6. Madurez del mercado y de la cadena de suministro. Los consultores mostraron reticencias a especificar soluciones que dependieran de un único contratista. Para facilitar su adopción, consideran necesario contar con una oferta suficientemente desarrollada y con varios proveedores capaces de suministrar y ejecutar estas soluciones.

T7. Colaboración y difusión. Los participantes destacaron la utilidad de herramientas sencillas para apoyar la toma de decisiones, la participación temprana de los contratistas y un mayor contacto con la realidad de la ejecución. También señalaron la necesidad de mejorar la difusión del conocimiento mediante formatos accesibles para los profesionales.

Conclusiones

El estudio concluye que el coste y el plazo siguen siendo los principales criterios de decisión, de modo que la reducción de carbono gana peso cuando también aporta mayor certeza económica. A esto se suma una «reticencia a ser el primero», vinculada al riesgo de fallo y a la responsabilidad profesional. Cuando faltan precedentes, los proyectistas tienden a recurrir a soluciones recogidas en la normativa porque son más fáciles de justificar. Del mismo modo, algunas innovaciones enfrentan dificultades cuando no se ajustan a los equipos y procedimientos habituales de la obra. Ante estas barreras, el estudio plantea la necesidad de reducir el riesgo mediante una mayor incorporación de estas soluciones en la normativa, de herramientas de diseño accesibles y de más datos. El objetivo final es pasar de una lógica centrada en el «mínimo coste» a otra basada en el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.

Aplicaciones prácticas

Si proyectas o eres consultor

Incluye el carbono embebido como parámetro de diseño, junto con la capacidad, el servicio y la constructibilidad, no como un extra opcional.
Documenta y justifica cada reducción: el problema de fondo es la defendibilidad, no la capacidad de cálculo.
Defiende una investigación geotécnica de mayor calidad. Lo que se ahorra en el reconocimiento suele pagarse en sobredimensionamiento.
Revisa con el equipo de estructuras las cargas «con colchón» que se transmiten a la cimentación.

Si eres contratista

Ofrece validación de la constructibilidad desde la fase de concepto: convierte una barrera en una restricción de diseño manejable.
Registra y comparte datos de ensayos de carga y de resultados de ejecución.

Si eres cliente o administración

Sin una demanda clara del cliente, estas soluciones seguirán siendo marginales. Las palancas son exigir el cálculo del carbono embebido, fijar objetivos o límites en las licitaciones públicas y puntuar el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.
Considera la contratación con participación temprana del contratista (ECI).

Si investigas

La experimentación puntual y aislada no basta. Hacen falta programas de ensayos a escala real, financiados de forma independiente y representativos de vidas útiles de 120 años. Se proponen plataformas como Constructionarium.
Publica también en formatos breves que la profesión lea, no solo en revistas científicas.

Para organismos normativos y colegios profesionales

Guías tipo CIRIA/ICE que respalden a quien especifica, una base de datos abierta de ensayos de carga y de comportamiento a largo plazo, y herramientas de cálculo de acceso libre.

¿Se pueden extrapolar estos hallazgos a otros países?

El estudio se limita al Reino Unido y no incluye datos de otros países. Lo que sigue es una interpretación, no un resultado del estudio.

Barrera	Probable extrapolación	Por qué
Presión de coste y plazo en licitación	Alta	Es un rasgo de casi cualquier mercado de contratación competitiva
Aversión al riesgo y «no ser el primero»	Alta	Nace de la asimetría entre un ahorro pequeño y las consecuencias de un fallo, que son enormes
Falta de precedentes y de ensayos a escala real	Alta	Es un problema de generación de evidencia, no de contexto local
Solución de un solo proveedor frente al mercado	Alta	Vale donde se licita con concurrencia
Utillaje estándar y calidad de ejecución	Media-alta	Los diámetros y equipos varían por región, pero la lógica es la misma
Calidad de la investigación geotécnica	Media	Depende de la práctica local de reconocimiento y de su coste relativo
Marco de responsabilidad y seguros	Media	El régimen legal cambia mucho entre países
Vida útil de 120 años	Baja-media	Es un criterio típico de la infraestructura británica; en otros lugares las exigencias difieren
Riesgo de la madera	Baja	Depende del clima y del nivel freático, como recordaron los propios entrevistados al citar Venecia o Ámsterdam
Marcos de referencia (PAS 2080, CIRIA, FPS, etc.)	Baja	Son específicos del Reino Unido, aunque el papel de la normativa es trasladable donde exista un equivalente

Es factible que las barreras estructurales (incentivos, riesgo, evidencia, cadena de suministro) se extrapolen bien al resto de Europa, a España y a Latinoamérica. Las barreras contextuales (régimen de responsabilidad, seguros, códigos, clima, práctica de reconocimiento) deben revisarse país por país. Demostrarlo requeriría estudios locales.

Limitaciones del trabajo

Muestra pequeña. Diez entrevistas aportan profundidad, no representatividad estadística. Los códigos con pocas menciones, como los incentivos fiscales al carbono, deben leerse con cautela.
Solo dos voces de la cadena. No entrevistamos a clientes, estructuristas, aseguradoras, reguladores ni administraciones, precisamente los actores que señalamos como palancas clave.
Posible sesgo de encuadre. Se desarrolló parte de las técnicas de optimización que sirvieron de caso en las entrevistas. Lo tratamos como cuestión de reflexividad en el artículo, pero conviene tenerlo presente al leerlo.
El «70 %» no es un resultado de este estudio. Es la reducción que atribuimos a la literatura previa sobre optimización, y aparece como resultado esperado en nuestra hoja de ruta.
La hoja de ruta es propositiva. Se deriva de las entrevistas y de la literatura, pero no se ha puesto a prueba en ningún proyecto real.

Mensaje final

Si tuviéramos que resumir el estudio en una frase, diríamos que el bajo carbono en cimentaciones profundas no se frena por falta de ingenio, sino por cómo se reparten el riesgo, la responsabilidad y los incentivos. Por ello, la optimización paramétrica, por sí sola, no basta para impulsar el cambio. Para avanzar, hacen falta ensayos a escala real que aporten evidencia, guías que respalden a los proyectistas, herramientas accesibles que faciliten el diseño y clientes que incorporen el carbono como criterio de decisión. Ya sabemos diseñar pilotes de bajo carbono. Ahora toca crear las condiciones para especificarlos, construirlos y demostrar que funcionan. El siguiente paso no es seguir calculando: es llevarlos a obra.

Referencia

Abushama, K., Hawkins, W., Pelecanos, L., & Ibell, T. (2026). Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts. Environmental and Sustainability Indicators, 32, Article 101521. https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101521

Os dejo un vídeo que puede resumir bien el contenido del artículo.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Del residuo al rascacielos: 5 lecciones disruptivas que están transformando la construcción

Durante décadas, el sector de la construcción ha operado bajo una lógica lineal: extraer, fabricar, utilizar y desechar. Este modelo ya no se ajusta a las condiciones materiales ni a las geopolíticas de la economía actual. El sector es en la actualidad el mayor consumidor de materiales de la Unión Europea y utiliza aproximadamente el 50 % de los recursos extraídos. La cuestión ya no es cuánto tiempo podemos mantener este sistema, sino cuánto nos costará seguir haciéndolo.

Para quienes trabajamos en estrategia e innovación, la economía circular debe entenderse como algo más que una respuesta ambiental: es una cuestión de soberanía industrial, resiliencia y competitividad. En un escenario marcado por la volatilidad de las cadenas de suministro y la presión sobre los recursos, transformar las infraestructuras en sistemas circulares implica reducir las dependencias y aumentar nuestra capacidad de adaptación. Un puente, un túnel o una infraestructura de gran escala no deja de ser circular por su tamaño. El verdadero reto es otro: escalar con rapidez las tecnologías, los modelos de negocio y las capacidades industriales que ya permiten diseñarlos, construirlos y operarlos de manera circular.

El dato oculto: un sector que devora la mitad de los recursos europeos.

La urgencia del cambio se cuantifica en cifras que comprometen nuestra competitividad. Las industrias europeas intensivas en recursos dependen de las importaciones en un 20-30 % de los casos. En 2019, esto se tradujo en un déficit comercial de materias primas de 27 000 millones de euros. Al mismo tiempo, la cadena de valor genera 2700 millones de toneladas de residuos al año, una ineficiencia que no podemos permitirnos.

La construcción es la palanca de cambio más potente para la industria. Al aplicar estrategias circulares, no solo buscamos desvincular el bienestar humano del consumo de recursos vírgenes, sino también alcanzar un objetivo de eficiencia neta: se estima que la circularidad puede aumentar la productividad de los recursos en hasta un 3 % anual. Mantener el valor de los materiales en la economía durante el mayor tiempo posible es, en la actualidad, una prioridad estratégica para reducir la dependencia externa y fortalecer el tejido industrial europeo.

A continuación se presentan brevemente algunos ejemplos prácticos de modelos de economía circular aplicados en la construcción por parte de la empresa ACCIONA.

Lección 1: El faro que se montó en dos horas (ecodiseño y materiales compuestos).

El uso de materiales compuestos representa un hito en el ecodiseño de infraestructuras en entornos agresivos. Un ejemplo disruptivo es el faro de 32 metros de altura, construido con polímeros reforzados con fibra de carbono y de vidrio. Mientras que una estructura equivalente de hormigón pesaría unas 1000 toneladas, esta solución de ingeniería solo pesa 19 toneladas.

La clave de su éxito radica en su mayor complejidad técnica: la estructura consta de siete tipos de piezas fabricadas mediante una combinación de técnicas avanzadas, como la pultrusión, el moldeo por transferencia de resina (RTM) y la infusión. Esta ligereza y modularidad permitieron una instalación récord en solo dos horas y, además, eliminaron los costes de mantenimiento derivados de la corrosión marina. Al final de su vida útil, su diseño modular facilita su desmantelamiento y su reutilización.

Ecodiseño: incorporación de criterios ambientales durante el diseño y desarrollo de productos y servicios, al mismo nivel que otros criterios de calidad, legislación, coste, funcionalidad, durabilidad, ergonomía, estética, salud y seguridad, e incluyendo la perspectiva del ciclo de vida completo.

Lección 2: Carreteras de papel (simbiosis industrial).

La simbiosis industrial va más allá del simple reciclaje, pues se inspira en la biología, en la que las especies intercambian materia, energía e información de manera mutuamente beneficiosa. En este ecosistema, los residuos de la industria papelera se convierten en el nutriente de la obra civil.

Mediante la transformación de las cenizas de combustión de papel (WPA, por sus siglas en inglés) en conglomerantes hidráulicos, se ha logrado estabilizar suelos de carreteras en proyectos piloto en Zaragoza (Ejea de los Caballeros y Villamayor de Gállego) y en Valencia. Los resultados son contundentes: las prestaciones mecánicas cumplen estrictamente la normativa europea, pero con una reducción del 80 % del impacto en el calentamiento global frente al uso de cemento tradicional. Es la industria la que colabora para convertir un residuo de vertedero en una infraestructura de alto valor.

Lección 3: El asfalto «vivo» y la eficiencia térmica.

La innovación en pavimentos demuestra que la sostenibilidad mejora la eficiencia energética. El nuevo concepto de firme asfáltico sostenible se estructura en tres ejes técnicos:

Capa de rodadura bioasfáltica: utiliza betún modificado con lignina, un subproducto renovable del bioetanol que sustituye a los polímeros derivados del petróleo.
Capas intermedia y de base de alto reciclado: se integra material fresado (RAP) mediante agentes fluxantes de aceites vegetales. Esta innovación es fundamental, ya que permite trabajar a temperaturas convencionales y alcanzar altas tasas de reciclaje sin necesidad de calentar los áridos, lo que supone un ahorro energético directo y una reducción drástica de las emisiones.
Subbase 100 % circular: empleo de zahorra procedente íntegramente de residuos de construcción y demolición (RCD).

Este modelo permite que la producción y la puesta en obra se realicen mediante métodos tradicionales, lo que demuestra que la transición circular no requiere sacrificar la operatividad industrial.

Lección 4: Túneles que «gestionan» el agua mediante polímeros de alta seguridad.

Ante el desafío que suponía un túnel ferroviario de alta velocidad con filtraciones de 2200 litros por segundo, la ingeniería circular respondió con materiales de última generación. La solución consistió en unas placas de material compuesto pultruido diseñadas para canalizar el agua de forma permanente.

La clave de la sofisticación técnica radica en la optimización de la resina: se empleó una formulación de muy baja viscosidad que permitió incorporar una elevada carga de retardante a la llama sin sacrificar la impregnación de la fibra de vidrio. El resultado es un sistema ligero, resistente a la corrosión y extremadamente seguro. Desde la perspectiva del análisis del ciclo de vida (ACV), esta solución supone una mejora del 30 % en los impactos ambientales totales y un ahorro superior al 70 % en el potencial de calentamiento global (GWP) frente a los métodos de impermeabilización convencionales.

Lección 5: La tecnología ya está aquí; el problema es la burocracia.

Como técnicos, debemos reconocer que la viabilidad técnica ya está demostrada. La barrera actual no es el «cómo hacerlo», sino el marco regulatorio que lo permite. Los obstáculos principales son:

Normativas anacrónicas: reglamentos diseñados exclusivamente para materiales tradicionales que no contemplan las propiedades de los nuevos composites ni de los materiales reciclados.
Fin de la condición de residuo: es imperativo agilizar los trámites administrativos para que un «residuo» sea reconocido legalmente como «materia prima secundaria» de manera eficiente.
Aceptación de mercado: superar la percepción de que lo circular es de menor calidad mediante una normalización técnica rigurosa.

La competitividad del sector de la construcción europeo dependerá de nuestra capacidad para crear marcos legales ágiles que incentiven el uso de estos recursos infrautilizados.

Conclusión: el futuro se construye con lo que antes sobraba.

La economía circular en el sector de la construcción ha dejado de ser una opción de responsabilidad corporativa para convertirse en una necesidad estratégica para la rentabilidad y la resiliencia. El uso de materias primas secundarias y el ecodiseño no solo mitigan el impacto ambiental, sino que también protegen a las empresas de la escasez de recursos y reducen drásticamente los costes de mantenimiento.

Si ya tenemos la capacidad tecnológica para convertir la ceniza en autopistas y los subproductos vegetales en asfalto, ¿estamos preparados como sociedad para redefinir lo que hoy llamamos «basura» y convertirlo en el cimiento de nuestra soberanía industrial?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

El siguiente vídeo explica bien qué significa la revolución circular.

Circular_Construction_Blueprint (2)

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El diseño bioclimático y estrategias arquitectónicas pasivas

1. Introducción: sostenibilidad y coste de la edificación

Una de las preguntas que con más frecuencia se plantea al abordar un proyecto de arquitectura medioambiental es si su coste es mayor que el de la construcción convencional. La respuesta exige matices.

Es cierto que la aplicación de estos conceptos requiere un aprendizaje previo, ya que se trata de planteamientos nuevos. Sin embargo, esto no tiene por qué traducirse en un coste adicional, ya que, en esencia, se trata de concretar una arquitectura más sensible a los costes ambientales derivados de su actividad, lo que incide, sobre todo, en una mayor eficiencia energética.

No obstante, es posible que determinados elementos del proyecto, como la implantación de sistemas de captación de energía, el empleo de sistemas constructivos específicos, el cuidado extremo en la ejecución de la obra, la catalogación y gestión de los residuos de construcción y demolición o la utilización de materiales no habituales, supongan un sobrecoste respecto de la construcción convencional.

Ese sobrecoste, en muchos casos, se compensa con el tiempo. La instalación de paneles solares, por ejemplo, representa un ahorro diferido, con periodos de amortización conocidos de antemano, a los que se suman los beneficios ambientales colectivos derivados de la reducción del consumo de energías no renovables y de la disminución de las emisiones contaminantes.

Además, debe tenerse en cuenta que los estudios previos necesarios para un proyecto de estas características son de mayor envergadura, por lo que resulta recomendable la participación de distintas disciplinas, incluidas las técnicas formadas en ciencias ambientales.

Idea clave

El diseño bioclimático no implica, por sí mismo, un aumento de los costes. Supone la materialización de una arquitectura más eficiente energéticamente, que puede requerir una inversión inicial en tecnología, pero se amortiza con el tiempo y genera beneficios ambientales colectivos.

A partir de estas premisas, el proyecto arquitectónico puede incorporar una serie de estrategias de acondicionamiento pasivo que solo requieren el conocimiento previo del entorno y el uso adecuado de los parámetros que lo determinan: la incidencia solar, el régimen de vientos, la pluviosidad y la vegetación circundante. Estos parámetros constituyen la base de las estrategias que se desarrollan en los apartados siguientes.

2. El soleamiento como recurso pasivo

2.1. La radiación solar como fuente de calor

Desde siempre se ha conocido la necesidad de dotar a los edificios de espacios habitables con iluminación natural. A partir de esta premisa, es posible aprovechar la fracción infrarroja de la radiación solar incidente, capaz de aportar energía calorífica, mediante estrategias que permitan capturarla, almacenarla y utilizarla para acondicionar el ambiente interior.

Para lograrlo basta con exponer los espacios habitables a la radiación solar, orientándolos adecuadamente y permitiendo su soleamiento constante.

2.2. La trayectoria solar a lo largo del año

La primera condición para aprovechar el soleamiento es conocer la posición del sol a lo largo del año, un parámetro que varía en función de la latitud y del día considerado.

Desde nuestra posición, el sol recorre la trayectoria más baja y más corta durante el solsticio de invierno, el 22 de diciembre. En el solsticio de verano, el 21 de junio, alcanza su mayor altura y su máxima duración: es el día más largo del año.

Esta variación estacional puede aprovecharse de forma natural y sencilla, sin necesidad de ningún dispositivo que consuma energía. Si la orientación de los espacios se orienta hacia el sur —hacia donde se sitúa el sol a mediodía—, se consigue que durante el periodo invernal el sol penetre en todas las estancias, ya que la trayectoria solar es baja y el ángulo de incidencia respecto a la horizontal es pequeño. El resultado es la radiación solar directa y, por tanto, el calor.

2.3. Efecto de la orientación en verano y en invierno

Durante el verano, el ángulo de incidencia aumenta debido a una trayectoria solar más elevada. Esta circunstancia dificulta la entrada de la luz solar en los edificios y contribuye a evitar el sobrecalentamiento de los espacios.

Si además se incorporan elementos de protección solar —parasoles, pérgolas, marquesinas—, se potencia el efecto de refrigeración en los meses cálidos.

De este razonamiento se desprende una conclusión de gran valor proyectual: la fachada orientada al sur es la que mayor radiación solar recibe en invierno y, al mismo tiempo, la que menos radiación recibe en verano.

Idea clave

Con la orientación adecuada —preferentemente al sur— y sin necesidad de ningún aporte energético convencional, es posible optimizar el rendimiento de los sistemas de acondicionamiento ambiental de cualquier edificación.

3. El almacén energético y la restitución al ambiente interior

Una vez captada la energía solar, el edificio debe ser capaz de almacenarla y utilizarla según sus fines. Para ello es necesario estudiar en qué zonas del espacio interior —suelos, techos o paredes— incide el sol y disponer en ellas el material adecuado para acumular esa energía.

No es preciso recurrir a tecnicismos excesivos: basta con la razón y la experiencia acumulada para explicar este fenómeno.

3.1. Comportamiento térmico de los materiales

Cada material básico de construcción —piedra, ladrillo, metal o madera— presenta un comportamiento térmico distinto frente a la radiación solar.

Piedras: se calientan mucho al sol, cuanto más oscuras, más, y se enfrían poco a poco cuando cesa el aporte.
Ladrillos: presentan un comportamiento similar al de la piedra, más acentuado cuanto mayor masa tienen. Un ejemplo cotidiano de esta inercia es el de las sopas servidas en cuencos de barro, que conservan el calor durante un tiempo prolongado.
Metales: se calientan con mucha rapidez, conservan una gran cantidad de calor y se enfrían igualmente deprisa.
Maderas: presentan dificultad para transmitir la energía calorífica y menor capacidad para acumularla —en función de la especie—, con un proceso de restitución lento.

Conocer el comportamiento térmico de los materiales, del que pueden obtenerse datos muy precisos, permite disponer del más adecuado para el paramento receptor de la radiación solar, controlando así la cantidad de energía acumulada y su posterior restitución al ambiente interior. Esta secuencia de aporte, acumulación y restitución varía en el tiempo y en la cantidad según el material empleado, con respuestas más o menos adecuadas a las necesidades de confort.

3.2. La inercia térmica como estrategia pasiva

Si se potencia el uso de materiales pesados —piedras naturales, piedras artificiales o cerámicos son un buen ejemplo— se favorece la existencia de una masa abundante, con buena capacidad de acumulación térmica y una restitución pausada en el tiempo. El resultado es un muro de inercia térmica considerable.

La secuencia de funcionamiento es la siguiente: durante el día, el sol incide sobre la superficie del paramento, calentando progresivamente la masa térmica expuesta y almacenando calor en ella. Cuando el sol deja de actuar, la temperatura ambiente desciende y el muro, que se mantiene a una temperatura superior, comienza a emitir calor al ambiente hasta descargar por completo su almacén térmico.

Dos factores condicionan de manera determinante esta fase: la cantidad de energía que se transferirá al ambiente —proceso que continúa hasta alcanzar el equilibrio térmico— y el tiempo que tarda en comenzar la transferencia de calor, es decir, el desfase entre el inicio de la captación y el de la restitución. Este desfase puede preverse mediante un diseño adecuado del muro.

Idea clave

El edificio dispone de una fuente de energía limpia y gratuita, que se renueva cada día. El único esfuerzo del proyectista consiste en preparar el edificio para captarla, almacenarla y restituirla adecuadamente.

3.3. Factores que determinan el rendimiento de la inercia térmica

Para obtener un muro con buenas prestaciones de inercia térmica es necesario optimizar cada una de las fases de su funcionamiento. En primer lugar, debe asegurarse de que la captación alcance el máximo rendimiento posible, cuidando especialmente el color y la textura de los paramentos receptores.

Color y absortancia

Cuando el color de un material es oscuro, se alcanzan los porcentajes máximos de absorción de la radiación incidente, y el negro alcanza un 100 % de absortancia. En el extremo opuesto se sitúan los colores claros, con porcentajes inferiores al 50 %; la absortancia del blanco se aproxima a cero. No en vano, el color predominante en los cerramientos de los pueblos andaluces —como los de la Alpujarra granadina— es el blanco del enjalbegado de los paramentos exteriores, coherente con la necesidad de reflejar la radiación solar en climas cálidos.

Color	Absortancia
Muy claro	0,10 – 0,20
Claro	0,50
Medio	0,80
Oscuro	0,90
Muy oscuro	0,92 – 0,95

Cuadro 1. Relación entre el color y la absortancia en los materiales.

Textura de los paramentos

El segundo factor a considerar es la textura de los muros. Si esta presenta un carácter especular —como sucede en los acabados pulidos—, aumenta la componente reflexiva de la superficie y, en consecuencia, disminuye el porcentaje de radiación absorbida. Ocurre lo contrario en una superficie mate y rugosa, que favorece la absorción.

Ángulo de incidencia

También resulta determinante el ángulo de incidencia de la radiación solar sobre el paramento, que alcanza su valor máximo cuando incide perpendicularmente sobre la superficie receptora.

Espesor y capacidad del almacén térmico

La segunda fase del proceso corresponde a la capacidad del almacén térmico, que depende fundamentalmente del espesor del muro y de las características térmicas intrínsecas del material que lo constituye.

Restitución de la energía almacenada

La tercera fase, sin que ello implique una concatenación estricta de fenómenos, consiste en la restitución de la energía almacenada, calefactando el ambiente interior y reduciendo —cuando no excluyendo— los aportes energéticos procedentes de fuentes convencionales.

3.4. Aplicaciones y ejemplos de la inercia térmica

La consideración de la inercia térmica como estrategia pasiva exige coherencia formal y constructiva en el conjunto del edificio. Las construcciones dotadas de materiales pesados en sus muros ocupan, en primer lugar, su almacén de energía, por lo que el ambiente tarda más tiempo en alcanzar un estado de confort. Sin embargo, una vez logrado, se produce una notable estabilidad térmica, con muy pocas variaciones de la temperatura interior, tanto diarias como estacionales, independientemente de las oscilaciones, más o menos pronunciadas, que se produzcan en el exterior.

Esta estrategia resulta especialmente adecuada en climas con grandes variaciones entre las temperaturas diurnas y nocturnas, e incluso entre las de verano y las de invierno, ya que la inercia térmica corrige y suaviza esos extremos. También es recomendable para usos de carácter permanente y continuado, como los de edificios residenciales, en los que las condiciones de confort deben mantenerse estables durante todo el año.

Un ejemplo clarificador de este fenómeno es la dificultad —experimentada por casi todo el mundo— para calefactar una casa deshabitada o utilizada solo de manera ocasional, especialmente en el ámbito rural, donde las construcciones presentan muros de gran espesor, edificados con materiales de origen pétreo o de tierra cruda, de elevada inercia térmica. Cuando se pretende ocupar una de estas viviendas durante un periodo breve, es necesario poner en marcha los sistemas de calefacción con mucha antelación; de lo contrario, las condiciones de confort tienden a coincidir con el final de la estancia.

4. Estrategias pasivas de calefacción: el efecto invernadero

Dentro del planteamiento general de aprovechar los recursos naturales disponibles y de reducir, en la medida de lo posible, el uso de energías convencionales de apoyo, el efecto invernadero constituye un modo de generación de calor sencillo y eficaz.

Consiste, básicamente, en disponer de un espacio acristalado permeable a la radiación solar, que permite su incidencia sobre una masa térmica enfrentada —muro, suelo o techo—, la cual actúa como receptora de dicha radiación. Posteriormente, al devolver la energía absorbida, esta queda aprisionada en el cristal, por lo que no puede escapar.

El resultado es un calentamiento progresivo del aire del invernadero, que puede aprovecharse mediante convección natural para calentar el espacio habitable adyacente.

No obstante, es imprescindible incorporar sistemas de ocultación solar durante los meses de verano, así como permitir la ventilación hacia el exterior de este espacio, ya que, en caso contrario, podría producirse un sobrecalentamiento de los espacios servidos, con los consiguientes efectos negativos sobre el confort interior.

5. Estrategias pasivas de refrigeración

Las mismas premisas empleadas para aportar calor al edificio permiten, invertidas, cubrir las necesidades de refrigeración mediante técnicas pasivas de acondicionamiento.

5.1. La inercia térmica en verano

La inercia térmica desempeña un doble papel en el confort ambiental. En condiciones estivales asume la función de receptora de calor: toma el calor del ambiente cálido y contribuye, de este modo, a reducir la temperatura interior.

Para que esta estrategia funcione, es fundamental que el sol no penetre en ningún caso en la estancia y que el paramento encargado de acoger el calor se encuentre sombreado y frío. Pensando en el muro como un almacén de energía, incluso resulta beneficioso descargarlo durante la noche —abriendo ventanas que permitan la circulación del aire—, disipando el calor almacenado y preparando el muro para el día siguiente.

Un ejemplo de hábitat habitualmente denostado, pero con excelentes prestaciones térmicas, es la cueva o la casa enterrada. No existe otra posibilidad constructiva para confinar espacios con mayor inercia térmica, lo que les permite disfrutar de una estabilidad diaria y estacional envidiable, especialmente en climatologías extremas con oscilaciones térmicas acusadas.

En cualquier caso, el principio general es claro: en verano el sol no debe penetrar en los edificios. A lo largo de la historia, la arquitectura ha desarrollado numerosos recursos para los huecos y paramentos de fachada: parasoles, contraventanas, fraileros, celosías, lamas, etc. En la actualidad, los propios vidrios incorporan prestaciones de control importantes en sus variedades reflectantes y absorbentes.

5.2. El movimiento del aire

Las consecuencias de los movimientos del aire, ya sean de ámbito geográfico —el viento— o se produzcan en el interior del hábitat —la ventilación—, se emplean como estrategias pasivas en las actuaciones orientadas a la refrigeración ambiental.

Centrándonos en la capacidad de aireación del espacio interior, las disposiciones de «ventilación cruzada» aprovechan las diferencias de presión y temperatura entre fachadas opuestas. La colocación de chimeneas que promueven la convección natural de corrientes de aire —inducida o no por el calentamiento del aire en el entorno del conducto— y la ubicación de patinillos en zonas interiores de la vivienda contribuyen igualmente al saneamiento e higiene del alojamiento mediante la renovación del aire, mitigando así los efectos del sobrecalentamiento de los habitáculos.

La contribución de los vientos locales puede mejorar estas estrategias, como ocurre en las viviendas de los pueblos costeros expuestos a las brisas dominantes.

También ofrece buenos resultados la implantación de patios en latitudes propicias. El microclima que se forma en su interior está relacionado con la capacidad del aire para generar una estratificación de capas, situando las capas de mayor frescor —las más pesadas— en la parte inferior, lo que beneficia directamente a las estancias en contacto directo con el patio.

5.3. Enfriamiento evaporativo: el concurso del agua

Existen estrategias, propias tanto de la arquitectura vernácula como de la arquitectura actual, denominadas de enfriamiento latente, que consisten en combinar las prestaciones del movimiento del aire con las del agua.

Si se hace pasar una corriente de aire seco por una zona húmeda —ya sea por la presencia de vegetación o por la ubicación de fuentes o estanques—, el aire se humecta, con lo que gana en calidad, y se enfría, lo que contribuye a reducir la temperatura ambiente en unos grados.

6. Distribución de espacios y orientación en la vivienda

Después de exponer las estrategias básicas de la arquitectura bioclimática para optimizar el consumo energético, puede concluirse que sí es posible diseñar edificios que se beneficien de las condiciones de su entorno. El enfrentamiento con dichas condiciones, por el contrario, ocasionará con toda seguridad mayores consumos energéticos, sin entrar a considerar, de momento, los costes ambientales derivados.

Resulta imprescindible, por tanto, el estudio concienzudo del entorno propio de cada emplazamiento y la elección adecuada de las estrategias a adoptar en cada caso: la arquitectura sostenible pertenece a un lugar concreto y es difícilmente trasladable a otro.

Merece una mención especial la distribución de espacios en una vivienda tipo. Parece razonable situar al sur aquellas estancias que van a tener mayor presencia y uso, reservando la orientación norte para los espacios que, por su función específica, son productores de calor —la cocina, por ejemplo— o que pueden actuar como tapón frente a las pérdidas ocasionadas por la fachada más desfavorable.

Sin embargo, de manera sorprendente, los bloques de viviendas se diseñan con frecuencia de forma simétrica en las dos direcciones perpendiculares, disponiendo cocinas, salones y dormitorios en las cuatro orientaciones cardinales sin tener en cuenta las particularidades de cada una de ellas.

Idea clave

La orientación no es un detalle estético, sino una decisión de proyecto con consecuencias energéticas directas. Ignorarla —como ocurre en muchos diseños simétricos actuales— implica, de partida, renunciar a un recurso gratuito de acondicionamiento.

7. Resumen del capítulo

El diseño bioclimático se apoya en el conocimiento y el aprovechamiento de los parámetros naturales del entorno —soleamiento, viento, pluviosidad, vegetación— para reducir el consumo energético del edificio sin necesidad de tecnología compleja ni de un sobrecoste sistemático.

El soleamiento depende de la trayectoria solar, variable según la latitud y la estación: baja en invierno, alta en verano. La orientación sur maximiza la captación invernal y minimiza la estival.
Los materiales de construcción presentan comportamientos térmicos distintos —piedra, ladrillo, metal, madera— que determinan su capacidad para captar, acumular y restituir calor.
La inercia térmica es la estrategia central de acondicionamiento pasivo, tanto para calefactar en invierno como para refrigerar en verano. Su rendimiento depende del color y la textura del paramento, del ángulo de incidencia de la luz solar y del espesor del muro.
El efecto invernadero permite generar calor de forma sencilla y eficaz, siempre que se controle el sobrecalentamiento estival mediante el sombreamiento y la ventilación.
La refrigeración pasiva combina la inercia térmica, el movimiento del aire —ventilación cruzada, chimeneas, patios— y el enfriamiento evaporativo mediante vegetación o láminas de agua.
La distribución de espacios según su orientación —sur para estancias principales, norte para espacios productores de calor— es tan relevante como la elección de los materiales o de los sistemas constructivos.

En definitiva, la arquitectura sostenible no se limita a la incorporación de tecnología: parte del conocimiento riguroso del lugar y de la aplicación coherente de estrategias pasivas, disponibles a diario y de manera gratuita, que exigen del proyectista, ante todo, un ejercicio de observación y de sentido común técnico.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume los conceptos más importantes del diseño bioclimático.

Bioclimatic_Design_Essentials

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Valorización sostenible de residuos sólidos en la infraestructura ferroviaria

La transición hacia sistemas de transporte de bajas emisiones ha puesto de manifiesto una contradicción crítica: si bien el transporte ferroviario opera de forma intrínsecamente de bajas emisiones, su infraestructura requiere un elevado consumo de recursos y depende de ciclos periódicos de renovación basados en gran medida en el uso de materias primas. Este artículo sintetiza los resultados de una revisión sistemática de 131 estudios (2000-2025) sobre la integración de materiales de residuos sólidos urbanos (RSU) en capas de balasto, subbalasto, traviesas y elementos resilientes (Reis dos Santos et al., 2026).

Las principales conclusiones indican que los subproductos industriales (escorias de acero), los áridos reciclados (RCA), los residuos poliméricos (caucho de neumáticos) y los residuos mineros pueden alcanzar un rendimiento mecánico y una durabilidad comparables a los de los materiales convencionales. Sin embargo, persiste una brecha entre la viabilidad técnica en laboratorio y la adopción operativa a gran escala. La investigación se ha acelerado drásticamente desde 2020, impulsada por políticas de economía circular, aunque su implementación sigue limitada por el conservadurismo regulatorio, la falta de datos de campo a largo plazo y la ausencia de estándares basados en el rendimiento en lugar del origen del material.

Contexto y motivación del sector.

El sistema ferroviario convencional de vía balastrada requiere grandes volúmenes de agregados de alta calidad que deben cumplir con estrictos requisitos de gradación, durabilidad y resistencia a la abrasión. La degradación progresiva del balasto, causada por tensiones cíclicas e impactos, genera finos (colmatación) que reducen el drenaje y comprometen la estabilidad geométrica de la vía.

La infraestructura ferroviaria se presenta como un receptor estratégico para la valorización de residuos por tres razones fundamentales:

Capacidad de absorción: Las capas de balasto y subbalasto pueden albergar millones de toneladas de material.
Ciclo de vida: las largas vidas útiles permiten amortizar la inversión en materiales innovadores.
Distribución geográfica: la demanda distribuida permite alinear los proyectos con las corrientes de residuos locales, lo que reduce el impacto del transporte.

Diferencias críticas: ferrocarriles vs. pavimentos.

A diferencia de lo que ocurre en la ingeniería de pavimentos, donde la valorización de residuos está madura, el sector ferroviario se enfrenta a desafíos únicos:

Tolerancias estrictas: pequeños asentamientos incrementales comprometen la seguridad y el confort.
Entorno de carga: dominado por cargas cíclicas de alta frecuencia y por cargas de impacto.
Conservadurismo institucional: los gestores de infraestructura priorizan la mitigación de riesgos y la responsabilidad civil y mantienen normativas prescriptivas basadas en materiales naturales.

Panorama de la investigación global

El análisis bibliométrico revela una evolución marcada por tres fases:

Fase inicial (2000-2009): estudios esporádicos con consideraciones de sostenibilidad implícitas.
Fase de consolidación (2010-2019): surgimiento de herramientas numéricas y experimentales avanzadas para abordar los mecanismos de degradación.
Fase de aceleración (2020-2025): representa el 60 % de la literatura total, con un enfoque en la economía circular y la descarbonización.

Países líderes en contribución científica:

Australia: es el país que más destaca por el comportamiento del balasto bajo cargas pesadas y con áridos reciclados.
China: enfoque en aplicaciones de alta velocidad y en la mitigación de vibraciones.
Reino Unido e Italia: énfasis en la evaluación del ciclo de vida (LCA) y en los marcos de políticas.
Brasil: investigación creciente impulsada por la disponibilidad de residuos mineros.

Aplicaciones de residuos sólidos por componente.

La investigación ha identificado soluciones específicas para cada nivel de la estructura ferroviaria.

Categoría de residuo	Aplicación típica	Beneficio principal	Limitaciones identificadas
Escorias de acero/horno	Balasto y subbalasto	Alta angularidad, rigidez y resistencia a la abrasión.	Posible inestabilidad volumétrica y sensibilidad a la lixiviación.
Áridos reciclados (RCA/CDW)	Subbalasto y capas de formación	Eficiencia de recursos y desvío de vertederos.	Mayor rotación de partículas bajo carga cíclica; sensibilidad a la humedad.
Residuos de caucho	Mantas bajo balasto y almohadillas bajo traviesas	Atenuación de vibraciones y reducción de la rotura de balasto.	Reducción de la rigidez global de la vía; incertidumbre sobre la estabilidad a largo plazo.
Polímeros reciclados	Traviesas compuestas	Resistencia a la degradación biológica; menor huella de carbono.	Altos costos iniciales; problemas de compatibilidad en la interfaz traviesa-balasto.
Residuos mineros	Capas de formación	Disponibilidad local en grandes volúmenes.	Gran variabilidad mineralógica; escasez de datos de campo.

Evaluación del rendimiento y la sostenibilidad

Indicadores clave de rendimiento (KPI)

Los estudios revisados emplean una serie de métricas clave para validar los materiales alternativos.

Módulo resiliente/rigidez: controla el asentamiento y la transferencia de carga.
Índice de rotura/pérdida por abrasión: determina la vida útil del balasto mediante los ensayos de Los Ángeles y Micro-Deval.
Conductividad hidráulica: es crucial para el drenaje y la prevención de la presión de los poros.
Atenuación de vibraciones: evaluada mediante ensayos de impacto y monitorización en campo.

Impacto ambiental y ciclo de vida (LCA).

Los análisis del ciclo de vida confirman que el uso de SWM puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) entre un 18 % y un 50 % en componentes específicos, como las traviesas. Sin embargo, el beneficio ambiental neto es altamente sensible a:

Distancia de transporte: el transporte puede dominar los impactos si el residuo no es local.
Frecuencia de mantenimiento: si un material alternativo requiere intervenciones más frecuentes, los beneficios iniciales se anulan.
Logística de fin de vida: la capacidad de reciclar el material es un factor decisivo.

«Los procesos de renovación son un motor principal de la extracción de materias primas y de las emisiones de GEI en los sistemas de balasto convencionales.»

Barreras y desafíos para la implementación.

A pesar de los resultados positivos en laboratorio, la transición a la práctica operativa se enfrenta a obstáculos significativos:

Dimensión	Barreras principales	Factores facilitadores
Técnica	Falta de datos de campo a largo plazo (5-10 años); comportamiento bajo ante múltiples amenazas.	Modelado avanzado (DEM/FEM); proyectos piloto instrumentados.
Regulatoria	Estándares prescriptivos que exigen materiales naturales por su origen.	Cambio hacia especificaciones basadas en el desempeño funcional.
Ambiental	Incertidumbre sobre la lixiviación a largo plazo y los riesgos ambientales.	Protocolos estrictos de prueba y marcos de evaluación de riesgos integrados.
Económica	Costes iniciales más altos; incertidumbre en los costes a lo largo del ciclo de vida (LCC).	Incentivos de economía circular; toma de decisiones informada por el LCC.

Conclusiones y direcciones futuras.

El estudio concluye que la infraestructura ferroviaria desempeña un papel estratégico como «sumidero» a gran escala para la valorización de residuos, alineando el rendimiento de ingeniería con los objetivos climáticos. Para avanzar, se identifican las siguientes prioridades:

Ensayos de campo prolongados: es urgente realizar pruebas instrumentadas que capturen la evolución de la rigidez y el asentamiento en condiciones reales durante al menos una década.
Armonización de normativas: colaboración entre organismos como la UIC, el CEN y AREMA para actualizar las guías y aceptar materiales según su función y no su procedencia.
Digitalización: La integración de herramientas como el BIM, los gemelos digitales y la inteligencia artificial para el mantenimiento predictivo puede reducir la incertidumbre asociada a los materiales no convencionales.
Enfoque de «riesgo de lixiviación específico»: superar las prohibiciones generales mediante métodos de detección de riesgos específicos del lugar, lo que permitiría la reutilización segura del balasto y otros subproductos.

En última instancia, el éxito de la valorización de residuos en el ferrocarril dependerá de una acción coordinada que combine el rigor científico, la innovación regulatoria y el apoyo político para desincentivar el uso de recursos vírgenes y favorecer soluciones circulares.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien las ideas sobre la sostenibilidad del ferrocarril.

Circular_Railway_Blueprint

Referencia:

Reis dos Santos, R.L., de Souza Rodrigues, C., Park, J.A. et al. Sustainable valorization of solid waste materials in railway infrastructure: a systematic review. Discov Civ Eng 3, 181 (2026). https://doi.org/10.1007/s44290-026-00575-y

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