Tesis:
Estrategias para la mejora de la información y la adaptación de instrumentos técnicos a las oportunidades de regeneración del parque edificado
- Autor: JIMÉNEZ PULIDO, Cristina
- Título: Estrategias para la mejora de la información y la adaptación de instrumentos técnicos a las oportunidades de regeneración del parque edificado
- Fecha: 2022
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: FACULTAD DE INFORMATICA
- Departamentos: AEROTECNIA
- Acceso electrónico: https://oa.upm.es/71881/
- Director/a 1º: GARCIA NAVARRO, Justo
- Director/a 2º: JIMÉNEZ RIVERO, Ana
- Resumen: El parque edificado tiene un papel crucial que desempeñar en el camino hacia la neutralidad climática, la ambiciosa meta dirigida a frenar el cambio climático establecida a nivel de la Unión Europea (UE) para 2050 en el marco del «Pacto Verde Europeo» (European Green Deal). Los edificios son responsables de alrededor del 40 % del total de la energía consumida actualmente en la UE y del 36 % de las emisiones gases de efecto invernadero (GEI). Esto se debe en buena medida a la ineficiencia desde el punto de vista energético de un parque edificado europeo envejecido, que debería renovarse a un ritmo y profundidad muy superior a la actual para poder alcanzar los compromisos establecidos. Para acelerar ese ritmo de renovación, surge la estrategia conocida como «Oleada de Renovación» (Renovation Wave) como uno de los pilares centrales del «Pacto Verde Europeo». En España, la situación del parque edificado no es muy diferente a la del conjunto europeo, pero el ritmo de renovación es inferior al de la media europea, por lo que los compromisos suscritos por la UE y asumidos por España como Estado miembro, suponen un reto todavía mayor para un sector de la construcción, el español, tradicionalmente enfocado en la obra nueva. Para llevar a cabo la transformación que el parque edificado necesita y estar en disposición de cumplir tanto las metas climáticas fijadas como otros compromisos adoptados en materia de sostenibilidad, es necesario superar los obstáculos que dificultan las actuaciones en edificios existentes. Las intervenciones en el tejido urbano existente para lograr un entorno construido sostenible tienen mayor complejidad que las de obra nueva, tanto desde el punto de vista técnico como social y económico. Estas dificultades han supuesto una serie de barreras para el sector de la edificación a la hora de acometer estos trabajos, agrupadas en esta tesis en cinco categorías: Financieras, Ambientales, Técnicas, Instrumentales y Reglamentarias. El conjunto de todas las barreras provoca un déficit de información sobre diferentes aspectos relativos a los edificios que supone en sí mismo una enorme barrera para los trabajos en edificios existentes, con un alto nivel de incertidumbre asociado. El déficit de información sobre los edificios existentes se aborda en esta tesis desde múltiples perspectivas, combinando una doble visión global (problemática general y metas globales) y de detalle (problemas propios del contexto), a fin de abordar las diferentes categorías de barreras que provoca tal déficit e impulsar una gestión del parque edificado capaz de dar respuesta a los retos actuales. Es necesario dotar a los profesionales de instrumentos técnicos capaces de proporcionar la información adecuada, de cara a facilitar la toma de decisiones oportunas. Asimismo, se requiere un marco de referencia adaptado a las actuaciones a realizar sobre los edificios existentes para abordar su gestión de un modo que permita ir más allá de la mera conservación del parque edificado y acometer su adaptación a los posibles escenarios climáticos, para garantizar su resiliencia. La adopción de una perspectiva regenerativa de la sostenibilidad permite integrar la visión global y de detalle con las que se aborda la investigación, considerándola en esta tesis como la adecuada para proporcionar ese marco de referencia adecuado a los retos que ha de abordar el parque edificado. Por ello, el objetivo general de esta tesis es promover un planteamiento regenerativo en la gestión del parque edificado mediante la definición de un marco de actuación específico para los edificios existentes y proporcionar estrategias para la adaptación de los instrumentos técnicos empleados, con especial atención a los de evaluación por su capacidad para proporcionar la información que permita superar las barreras señaladas. La investigación realizada para la consecución de este objetivo y los seis objetivos específicos en los que se articula se apoya parcialmente en el proyecto ROBIM, con financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno de España, al que está vinculada esta tesis doctoral, así como en la RESTORE Action, con financiación europea. Para el cumplimiento del objetivo propuesto en esta tesis, se parte del estudio del marco legislativo y estratégico, tanto a nivel europeo como español, que establece las metas y los requerimientos técnicos a cumplir, determinando los desafíos a los que se enfrenta el sector y el paradigma dominante bajo el que se deben realizar los diferentes trabajos. Sobre esa base, se han establecido unas líneas principales de acción para abordar las barreras reglamentarias y el resto de las barreras identificadas, de cara a avanzar hacia la regeneración del parque edificado. Las acciones planteadas se dirigen a aprovechar el potencial de la innovación, tanto para mejorar la competitividad del sector, como la recopilación y el procesamiento de datos de los edificios; optimizar la gestión operativa de los edificios a través del mantenimiento preventivo, combinado con la realización de inspecciones periódicas para un mejor control del estado de los edificios; favorecer la planificación estratégica de las intervenciones sobre edificios existentes, contemplando renovaciones graduales para impulsar este tipo de trabajos; e impulsar el uso de instrumentos de evaluación de sostenibilidad para dar a conocer el comportamiento de los edificios existentes. Las líneas de acción planteadas han sido exploradas a través de los estudios realizados para dar cumplimiento a los seis objetivos específicos establecidos en esta tesis doctoral. Así, el impulso de la innovación en el sector se ha estudiado poniendo el foco en las particularidades de los edificios existentes y del sector de la construcción en España, teniendo en cuenta la importancia de conocer las particularidades del sistema y el entorno de los edificios cuando se adopta una perspectiva regenerativa de la sostenibilidad. También se ha dirigido al contexto español el estudio realizado sobre las fachadas de los edificios existentes para proporcionar el conocimiento adecuado sobre este elemento constructivo y favorecer renovaciones graduales de los edificios, considerando que podrían tener un efecto catalizador en la trasformación del parque edificado. Como resultado, se han abordado las demandas de los agentes implicados de la gestión de los edificios en España relativas a los trabajos de inspección y diagnóstico de los edificios existentes, identificadas a través de un estudio Delphi, proporcionando una base para mejorar las inspecciones diagnósticas de fachadas. La documentación de las tipologías constructivas de fachadas más habituales en edificios existentes aporta, además, conocimiento general sobre el parque edificado español, que puede ser de utilidad para realizar una primera valoración del estado de conservación y comportamiento de los edificios objeto de cualquier actuación. Respecto a los instrumentos de evaluación, se ha realizado un amplio estudio de los diferentes instrumentos de evaluación disponibles en la actualidad a partir de una revisión semi-sistemática de la literatura existente. En el estudio se ha prestado particular atención a los sistemas de certificación de sostenibilidad (aquí referidos como SCS), por su madurez y nivel de aceptación por parte de los agentes implicados en la gestión de los edificios. Se han identificado una serie de debilidades en las evaluaciones realizadas actualmente en edificios existentes y se han señalado áreas de mejora para la adaptación de los instrumentos de evaluación a las necesidades de estos edificios. Esa adaptación se aborda en esta investigación mediante el desarrollo de un marco de trabajo regenerativo específico para edificios existentes, a fin de implementar este concepto evolucionado de sostenibilidad cuando se trabaja en dichos edificios, empezando por la fase de evaluación. Pensado particularmente para la integración de los elementos que componen el marco regenerativo propuesto (tres pilares y nueve componentes) en los esquemas de los SCS para estos edificios existentes, se han establecido pautas y proporcionado orientaciones sobre los criterios básicos que deberían seguirse para abordar su evaluación y los aspectos a considerar. Los resultados de esta tesis constituyen un primer paso para impulsar el proceso de transición hacia un parque edificado regenerativo, concebido como el planteamiento adecuado para abordar los actuales desafíos derivados de la crisis climática y para cumplir los compromisos globales adoptados en materia de sostenibilidad. Las distintas orientaciones estratégicas proporcionadas persiguen facilitar la consecución a nivel práctico de las ambiciones regenerativas identificadas, sirviendo para promover un parque edificado integrado por ‘edificios regenerativos’, es decir, edificios cuyo mantenimiento, conservación y renovación sea planteado con este enfoque regenerativo. Estos ‘edificios regenerativos’ no sólo contribuirían a la acción climática, también serían capaces de mejorar la calidad de vida y tener un impacto positivo a largo plazo en el entorno construido y natural. Asimismo, las estrategias que se recomienda adoptar para la incorporación de un enfoque regenerativo en la gestión de los edificios existentes persiguen contribuir positivamente en las actividades del sector, favoreciendo el incremento de la innovación en sus productos y servicios, y con ello, su desarrollo y competitividad, de cara a superar las barreras que ahora frenan los trabajos en edificios existentes. Se abren así nuevas líneas de investigación y oportunidades para la especialización del sector, que podrían fomentar el desarrollo de innovación aplicada a trabajos en edificios existentes persiguiendo un resultado regenerativo. ----------ABSTRACT---------- The built environment needs to go beyond sustainability to face the challenges ahead for the required transformation of the building stock. The building stock has a crucial role to play for achieving climate neutrality, the ambitious goal to curb climate change set at European Union (EU) level by 2050 within the framework of the «European Green Deal». Buildings account for around 40% of the total energy currently consumed in the EU and 36% of greenhouse gas (GHG) emissions. This is largely due to the energy inefficiency of an ageing European building stock, which should be renovated at a rate and depth well above the current level to meet the commitments set. To accelerate this pace of renovation, the «Renovation Wave» strategy emerged as one of the central pillars of the «European Green Deal». In Spain, the current situation of the building stock is similar, but the renovation rate is lower than the European average. Therefore, the commitments made by the EU and undertaken by Spain as a Member State, represent an even greater challenge for the Spanish construction sector, traditionally focused on the new building projects. The built environment needs to go beyond sustainability to face the challenges ahead for the required transformation of the building stock and the regenerative perspective of sustainability is found here as the most promising approach to face such challenges. To carry out the transformation that the building stock needs to meet the climate established goals, it is necessary to overcome the obstacles that hinder actions in existing buildings. Interventions in already existing urban tissue to achieve a sustainable built environment are more complex than new construction, technically, socially, and economically. These difficulties have posed some barriers for the building sector when undertaking these works, grouped in this PhD dissertation into five categories: Financial, Environmental, Technical, Instrumental and Regulatory. All the barriers together lead to a lack of information on different aspects of the buildings, which in itself constitutes a major barrier to deal with existing buildings (with a high level of uncertainty involved). The lack of information on existing buildings is addressed in this PhD dissertation from multiple perspectives, combining a global vision (general problems and global goals) and a detail one (context-specific problems). By doing that, the different types of barriers that provoke the current lack of information are addressed, while a management of the building stock capable of responding to the current challenges is promoted. • Approach and main objective It is necessary to equip professionals with technical tools capable of providing adequate information, in order to facilitate timely decision-making. In addition, a framework adapted to the actions to be carried out on the existing buildings is needed to address the buildings management in a way that allows to go beyond the mere conservation of the building stock, undertaking its adaptation to the future climate scenarios to strength resilience. The introduction of the regenerative perspective of sustainability allows to integrate the global vision and detail, so it is considered in this PhD dissertation as adequate to provide that framework needed. Therefore, the general objective of this PhD dissertation is to promote a regenerative approach into the building stock management by proposing a specific framework for existing buildings and providing strategies for the adaptation of the technical instruments used, with particular attention given to the evaluation instruments since they can provide the information to address the barriers identified. The research carried out to achieve this objective and the six specific objectives in which it is articulated is partly based on the ROBIM project, funding by the Ministry of Science and Innovation of the Government of Spain (to which this doctoral thesis is linked), and RESTORE Action, with European funding. • Specific objectives To achieve the main objective of this PhD dissertation six specific objectives have been set (here referred to as OE 1-6). OE 1 aims to study the evolution of the European and national legislative and strategic framework related to existing buildings, identifying their potentialities and shortcomings, to propose a reflection focused on overcoming the current regulatory barriers and promote actions to get a sustainable built environment. OE 2 tries to identify the main challenges associated with inspection and diagnosis to facilitate proper operational management of buildings, as well as the demands of the actors involved in conducting those tasks that could be addressed through innovation and the application of new technologies. OE 3 aims to provide systematized information on the technical-constructive characteristics of the most common facade typologies in existing buildings in Spain, their frequent types of lesions, and their associated properties, classifying them according to the construction systems used. OE 4 seeks to find out the operation and evolution of the evaluation instruments to assess building sustainability by carrying out a semi-systematic literature review, in order to improve its applicability in existing buildings taking into account their particular needs. OE 5 aims to provide a specific regenerative framework to deal with existing buildings (after identifying the regenerative ambitions to lead decisions), being designed to be integrated into the current assessment schemes for existing buildings. Finally, OE 6 seeks to establish orientations for evaluating the proposed regenerative elements for existing buildings and draw general conclusions, to propose strategic recommendations on the existing building management and operation towards the regeneration of the built environment. • Studies conducted and results obtained The objectives of this PhD dissertation are addressed by studying the legislative and strategic framework, both European and Spanish, which establishes the goals and the technical requirements to be met. A reflection is undertaken on the challenges that this framework poses for the sector and the dominant paradigm under which the different tasks must be carried out. On that basis, main lines of action have been established to address regulatory barriers and other barriers related to them, with a view to moving towards the regeneration of the building stock. The proposed actions are aimed at exploiting the potential of innovation, both to improve the competitiveness of the sector, and the collection and processing of building data; optimize the operational and management of buildings through preventive maintenance (combined with periodic buildings inspections); promote the strategic planning of interventions on existing buildings, including gradual renovations; encourage the use of sustainability assessment systems to raise awareness of the performance of existing buildings. The lines of action proposed have been explored through the studies carried out on this PhD dissertation. Thus, the promotion of innovation in the sector has been studied focusing on the particularities of existing buildings and the construction sector in Spain. this decision comes in consideration of the importance of knowing the particularities of the system and the living environment of the buildings when adopting a regenerative perspective of sustainability. Indeed, the study carried out on the facades of the existing buildings has also been directed to the Spanish context, with a view to providing the appropriate knowledge about this constructive element of the buildings to favor these gradual renovations. This kind of renovations could have a catalytic effect towards the transformation of the building stock. As a result, the demands of the agents involved in the management of buildings in Spain have been addressed regarding the inspection and diagnostic work of existing buildings, identified from the Delphi study carried out. The documentation of the most common facade construction typologies in existing buildings also provides general knowledge about the Spanish building stock, which may be useful for an initial assessment of the state of conservation and building performance prior to any work. Regarding evaluation instruments, a study has been carried out of such instruments currently available, with particular attention to sustainability certification systems (here referred to as SCS) because of their maturity and level of acceptance by the actors involved. A number of weaknesses have been identified in the assessments currently conducted on existing buildings. Areas of improvement have been also identified for the adaptation of the instruments to the specific existing building’s needs. This adaptation is addressed in this research by developing a specific regenerative framework for existing buildings, in order to set this evolved concept of sustainability when dealing with existing buildings by starting with the evaluation phase. Designed particularly for the integration of the elements included within the proposed regenerative framework (three pillars and nine attributes) into the SCS schemes for existing buildings, criteria have been established and orientations provided to be followed for assessing those elements in particular buildings. • General conclusions The findings of this PhD dissertation can be taken as a first step to boost the transition process towards a regenerative building stock, envisioned here as the right approach to address the current challenges arising from the climate crisis and to fulfil the global commitments in terms of sustainability. Different strategic recommendations have been provided with the aim of facilitating the achievement at practical level of the identified regenerative ambitions. The main strategic recommendations that emanated from the conclusions of the studies conducted are: – Characterise the buildings prior to any action to be carried out, as a first step for decision-making. – Perform diagnostic assessments on a regular basis to know the condition of the buildings. – Draw up detailed roadmaps for the operation and management of existing buildings, with a regenerative approach. – Propose staged interventions in buildings by adopting a long-term vision and prioritizing the ones in the building facades. – Adapt evaluation and certification instruments to the needs of existing buildings by incorporating the regenerative approach. – Collect all building-related information in integrated databases, involving a systemic vision of buildings. • Final remarks This research will contribute to promote a building stock composed of regenerative buildings, that is, buildings whose maintenance, conservation and renovation are approached with a regenerative focus. These regenerative buildings would not only contribute to climate action, but they could also lead to improve the life quality of people and have a long-term positive impact on the built and natural environment. Furthermore, the strategic recommendations provided for the adoption of a regenerative approach in the management of existing buildings aims to contribute positively to the activities of the sector, favoring the increase of innovation in products and services, and thus its development and competitiveness, in order to overcome the barriers that now hinder the proper management of existing buildings. This opens up new opportunities for specialization in the sector and encourages the development of innovation applied to work on existing buildings that seeks a regenerative result.