PONENCIAS PRESENTADAS DURANTE

EKOTECTURA 2014Implicaciones de la sostenibilidad en la arquitectura del siglo XXI

18 20 de Marzo / 14 - Bogot

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ISSN 2248 - 7360

EKOTECTURA es una publicacin anual de la Academia Colombiana de Arquitectura y Diseo que contiene las ponencias e

investigaciones presentadas en el marco del evento que lleva el mismo nombre. En esta versin se encuentran las ponencias

presentadas en el ao 2014.

Las opiniones y planteamientos expresados por los autores son responsabilidad de los mismos y no comprometen a la Academia

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Director General: Arq. Gerson H. Duplat B.

Direccin Ejecutiva: Dra. Lorena Landazabal Barriga

Universidades participantes: Universidad de Cuenca - Cuenca - Ecuador

Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca - Bogot - Colombia

Escuela de Construccin Civil - Valparaso - Chile

Universidad Nacional - Sede Medelln - Medelln - Colombia

Universidad Nacional Experimental del Tachira - San Cristobal - Venezuela

Corporacin Universitaria del Meta - Colombia

Politecnico de Miln - Italia

Universidad de San Buenaventura - Cali - Colombia

Universidad Ricardo Palma - Lima - Per

Universidad Atonoma de Baja California Mxico

Diagramacin: Daniel G. Lpez F.

Correccin de Estilo: Hugo A. Duplat

Prensa y Comunicaciones: Beln Galera

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PRESIDENTE

Dra. Lorena Landazabal Barriga

DIRECTOR

Arq. Gerson Hugo Duplat

COORDINADOR ACADMICO

Dis. Laura Rodrguez

COORDINADOR GENERAL

Juan Sebastian Vlez

PRENSA Y COMUNICACIONES

Period. Beln Galera

La Academia Colombiana de Arquitectura y Diseo es una institucin sin nimo de lucro fundada en el ao 2004

cuyo fin es el de promover las buenas prcticas de la arquitectura a nivel global

2014

Saludo de EKOTECTURA 2014

Por cuarto ao consecutivo la Academia Colombiana de Arquitectura y Diseo lleva a cabo EKOTECTURA, hoy posicionado como el mayor encuentro de arquitectura y construccin sostenible de Latinoamrica. Investigadores y profesionales de diversas latitudes nos acompaan en esta oportunidad para compartir sus experiencias y escritos con respecto a un tema que requiere de toda la atencin, la sostenibilidad.

La sostenibilidad desde el campo de la arquitectura y la construccin es hoy una tendencia que gana cada vez ms simpatizantes, pero como no se trata de simpatizar o no, la sostenibilidad la consideramos como un hecho insepa-rable del diseo arquitectnico y la construccin de nuestras ciudades hoy da.

De all lo valioso de cada una de las ponencias que hoy publicamos en el Libro Azul, un valioso documento que anualmente nos pone al da en cuanto a los avances del sector y hacia dnde vamos.

Agradecemos a todos los investigadores, docentes, profesionales y estudiantes que estn participando en esta edicin y su esfuerzo por acompaarnos ao tras ao.

Esperamos que este libro sea inters para toda la comunidad interesada en el tema.

Dra. LORENA LANDAZABAL

Presidente Academia Colombiana de Arquitectura y Diseo

Arq. GERSON HUGO DUPLAT

Director Academia Colombiana de Arquitectura y Diseo

CONTENIDO

ECO ARQUITECTURA DE BAJO COSTO: VIVIENDAS ECOLOGICAS PARA LA PROVINCIA DEL AZUAY. ........................................7

CAMPAMENTO MINAS DE SAN FRANCISCO ............................................................................................................................................. 14

MATERIALES RECICLADOS Y SU EFICIENCIA ENERGTICA EN ENVOLVENTES VERTICALES DE LA EDIFICACIN EN BOGOT ............................................................................................................................................................................................................. 19

LA VIVIENDA INDUSTRIALIZADA COMO ALTERNATIVA SOSTENIBLE EN COLOMBIA. ................................................................... 24

A G U A MANUAL PARA LA GESTIN SOSTENIBLE Y EFICIENTE EN LAS EDIFICACIONES RESIDENCIALES. ........................................... 29

SISTEMAS ACTIVOS Y PASIVOS DE CLIMATIZACIN EN LA VIVIENDA. LA ExPERIENCIA EN EL PROYECTO SONNTLAN-MExICALI EN BAJA CALIFORNIA MxICO. ............................................................................................................................................... 34

ANLISIS DE LAS PROPIEDADES TRMICAS DEL CAUCHO PARA SU APLICACIN EN LA CONSTRUCCIN ....................... 39

UNA VISIN DE LA ADAPTACIN DENTRO DEL TERRITORIO: LA CINAGA DEL BAJO SIN - CRDOBA Y SUS SISTEMAS HDRICOS .......................................................................................................................................................................................................... 44

WETLANDS ON THE EDGE. A STRATEGIC INTERVENTION FOR THE RECOVERY OF JABOQUE WETLAND IN BOGOT COLOMBIA ........................................................................................................................................................................................................ 48

LA ARQUITECTURA EN TIERRA COMO MATERIAL DE INTERVENCIN BIOCLIMATICA Y ENERGTICA .................................... 52

LA CONSTRUCCIN SOSTENIBLE EN LA EDUCACIN SUPERIOR DEL AULA AL TERRITORIO ................................................ 55

RECEPTORES DE IMPACTOS UNA MIRADA DESDE EL ExTRACTIVISMO HACIA LAS COMUNIDADES CERCANAS A LOS LUGARES DONDE SE ExTRAEN MATERIALES PTREOS PARA LA CONFECCIN DE CONCRETO ......................................................................................................... 59

CONSTRUCCIN DE UNA VIVIENDA DE CARCTER SOSTENIBLE ..................................................................................................... 62

FORMULACION DE CRITERIOS GENERALES DE DISEO URBANO BASADOS EN EL ANALISIS DE LA RELACION ENTRE CONFIGURACION ESPACIAL Y SEGURIDAD EN EL ESPACIO PBLICO DE LA CIUDAD DE VILLAVICENCIO, META. ................67

CONFORT TRMICO EN ESPACIOS PBLICOS ExTERIORES EN PERIODO CLIDO ........................................................................72

COOPERACIN TCNICA PARA LA SUSTENTABILIDAD .........................................................................................................................77

LOS SISTEMAS DE PROTECCION DEL SOL Y SU INFLUENCIA EN LA ILUMINACION Y VENTILACION NATURAL PARA AULAS ORIENTADAS E/O UBICADAS EN LIMA, PERU ........................................................................................................................................... 81

PROTECTORES SOLARES ExTERIORES PARA MUROS CON MATERIALES DE BAJA RESISTIVIDAD TERMICA ......................... 88

MICROCLIMA URBANO EN TEJIDOS URBANOS MEDITERRANEOS COSTEROS: EL EFECTO DEL CAON URBANO EN VALPARAISO, CHILE. ...................................................................................................................................................................................... 94

PANEL EN TUBOS DE CARTN RECICLADO, UNA RESPUESTA TCNICA, ECONMICA Y AMBIENTAL PARA LA VIVIENDA SOSTENIBLE ..................................................................................................................................................................................................... 98

ECOALDEAS AUTOSUFICIENTES DE ANTIOQUIA, UNA POSIBLE ALTERNATIVA AL CRECIMIENTO INHUMANO DE LAS CIUDADES LATINOAMERICANAS ...............................................................................................................................................................100

MONITOREO TRMICO DE MODULOS CONSTRUIDOS A BASE DE PAL DE MADERA EN CLIMA CALIDO SECO .................103

TECNOLOGA Y PROYECTO. UN ESTUDIO DE CASO ............................................................................................................................ 107

PRODUCCION AGROPECUARIA ECO-EFICIENTE EN EL PARQUE METROPOLITANO MARIA LUCIA ...........................................111

SERIE BIO POTICA OTRA APROxIMACIN AL RECONOCIMIENTO DEL POTENCIAL PATRIMONIAL DESDE LO LOCAL. IBAGUE- COLOMBIA. ......................................................................................................................................................................................114

RETOS DE LA ARQUITECTURA Y EL URBANISMO SOSTENIBLES. SOLUCIONES DESDE UNA PERSPECTIVA ECONMICA.................................................................................................................................................................................................... 118

7ECO ARQUITECTURA DE BAJO COSTO: VIVIENDAS ECOLOGICAS PARA LA PROVINCIA DEL AZUAY.

Pablo Esteban Ochoa.Antonio Barragn Escandn.Proyecto de Investigacin para la Universidad de Cuenca y Revista Cientfica MASKANA. ECUADOR

RESUMENUna serie de medidas estn siendo propuestas tanto por el sector pblico y privado para reducir el impacto ambiental. El diseo arqui-tectnico, no ha escapado de esta tendencia, as se busca que las viviendas sean ms amigables con el ambiente. El objetivo general de las viviendas ecolgicas, es minimizar el impacto ambiental, con el uso adecuado de materiales y la reduccin del consumo energtico, tanto en su etapa constructiva como operativa. Este tipo de diseos actualmente es concebido bajo una nocin hols-tica que compagina con la dimensin de sostenibilidad, integrando aspectos econmicos, sociales y ambientales. Este documento presenta el diseo de una vivienda que aprovecha las condiciones ambientales, con bajos costos de inversin, y que permitira ser una solucin habitacional que garantice la calidad de vida de sus ocupantes. Como resultado, se tiene una vivienda modular de bajo costo, con un rea de 74.82 m2, que puede ser construida bajo las condiciones climticas de la ciudad de Cuenca. La metodologa puede ser extendida a otras regiones, pues combina acciones que optimizan el confort, aprovechando las condiciones climticas especficas, la exposicin solar, la ventilacin natural y la adopcin de materiales locales para la construccin. Para validar las condi-ciones de confort y facilitar la presentacin en 3D de la vivienda, se utiliz el software de simulacin ECOTEC, el cual facilita la administracin de los espacios, segn el criterio del diseador. Los resultados demuestran que es factible construir casas de carcter social, que renen requisitos bioclimticos bsicos, bajo las condi-ciones econmicas y ambientales de la ciudad de Cuenca.

PALABRAS CLAvEImpacto ambiental, eco diseo, viviendas de bajo costo.

ABSTRACTA number of measures are being proposed by both the public and private sector to reduce environmental impact. The architec-tural design has not escaped this trend, and it is intended that the homes are more environmentally friendly. The overall objective of green homes is to minimize environmental impact, with the proper use of materials and reducing energy consumption both during construction and operational. This type of design is currently conceived under a holistic view, which combines with the dimension of sustainability, integrating economic, social and environmental. This paper presents the design of a home that takes advantage of environmental conditions, with low investment costs, and that would be a housing solution that guarantees the quality of life of its occupants. As a result, it has a low cost modular housing, with an area of 74.82 m2, which can be built under the climatic conditions of the city of Cuenca. The methodology can be extended to other regions, combining actions that maximize comfort, using specific weather conditions, sun exposure, natural ventilation and the adoption of local building materials. To validate the conditions of comfort and easy 3D presentation of the house, was used ECOTEC simulation software, which facilitates the management of space, at the discretion of the designer. The results show that it is feasible to build social homes that meet basic bioclimatic requirements under economic and environmental conditions of the city of Cuenca.

KEYwORDSEnvironmental impact, eco design, low cost housing.

INTRODUCCINLa calidad de vida de las personas est condicionada por mltiples factores, siendo el factor ambiental la base para mantener el bienestar emocional y la salud. Partiendo de esta premisa, y considerando a la vivienda como el espacio en donde el ser humano permanece entre el 85% al 90% de su tiempo (Malmqvist y Glaumann 2009), la calidad y durabilidad de las unidades habitacionales, son esenciales para garantizar la calidad de vida, la estabilidad social y econmica de un pas (Wekesa. B 2010). El bajo costo de una vivienda, suele ser sinnimo de mala calidad, es decir, de un producto que no rene las caractersticas de habitabilidad adecuadas. Fusionar, el aspecto econmico, con las nuevas exigencias establecidas por varias organizaciones que han desarrollado cdigos y normas para que los gobiernos o profesionales promuevan el desarrollo de proyectos que renan criterios de diseo ecolgico, es el reto futuro (GhaffarianHoseini, y otros 2013).

CARACTERSTICAS DE UN DISEO ECOLGICO PARA vIvIENDASLa concepcin de una vivienda tradicionalmente ha sido ideada, sin tomar en cuenta, el entorno local; sin embargo la eleccin adecuada de materiales, el uso de energa, el ambiente interior y exterior son aspectos de importancia que valen la pena considerar (Assefa, y otros 2010). Se propone disear viviendas sociales, modulares y progresivas, con atributos diferentes a los usuales, que permitan la construccin prefabricada y montaje en seco, con materiales y sistemas constructivos apropiados para el entorno natural local, que a su vez admitan versatilidad, rapidez y posibilidades de autoconstruccin. Todo esto bajo el concepto de una vivienda de carcter social.

PROPUESTA PARA EL ECO-DISEO DE UNA vIvIENDA DE CARCTER SOCIAL La concepcin de la vivienda engloba la dimensin de soste-nibilidad: economa, ambiente, y sociedad. En este sentido se persigue integrar estas condiciones, con el fin de dar una solucin ptima de diseo, es decir una vivienda social, que aproveche las condiciones ambientales para garantizar el confort ambiental interno. Las condiciones ambientales se examinan utilizando las siguientes herramientas bioclimticas: el diagrama psicosomtrico, el diagrama de variacin de temperatura, la geometra solar, mapa estereogrfico y ngulos solares. Para determinar las condiciones de una vivienda considerada como social, se realiz un anlisis a varios planes de vivienda denominadas populares. Como parte del diseo se establecieron criterios que recogen elementos de la arquitectura bioclimtica, como el reciclaje de aguas, eleccin de materiales, o espacios para un uso futuro de energas renovables, particularmente la solar trmica. El proyecto aborda el tema de la eficiencia energtica, pues introduce en las viviendas elementos que posibilitan aminorar el consumo de energa y disminuir el impacto ambiental. El aprovechamiento de la luz solar, para evitar el uso de energa para iluminacin artificial o calefaccin, por ejemplo, evita la emisin de CO

2. De hecho se estima que el 40%

de energa usada en edificaciones en Europa contribuye al 40% de emisiones de gases de efecto invernadero (Abdel y Aboulgheit 2012), as como a la eutrofizacin y a la produccin de desechos nucleares (Malmqvist y Glaumann 2009).

DIMENSINES DE SOSTENIBILIDAD: AMBIENTE, ECONOMA Y SOCIEDAD

ASPECTO AMBIENTAL ENTORNO

8ANLISIS CLIMA DE LA ZONA DE ESTUDIOEn la Tabla 1, se anota los elementos y factores clima que pueden

intervenir en el diseo. Est claro que el uso de un alto nmero

de variables har que el diseo se vuelva ms complejo; en este

sentido la experiencia del diseador, ser importante (Assefa, y

otros 2010), para determinar la importancia de uno u otro dato.

ELEMENTOS CLIMALos elementos del clima son el producto de distintos fenmenos

fsicos y en funcin de estos se define el clima y el tiempo meteo-

rolgico en una zona determinada.

Temperatura [C]: La provincia del Azuay, en donde se encuentra

la ciudad de Cuenca, se encuentra ubicada en la zona montaosa

sur de la cordillera de los Andes, y segn la escala de Kppen

tiene un clima Mesotrmico Semi-Hmedo. La temperatura

media anual es similar a las de ciertas reas de la zona templada

(15C - 16C). En el anlisis de temperatura promedio se identific

que una mejor temperatura (por estar ms prximo a los niveles

del confort) se encuentra entre octubre y febrero, mientras que

los meses ms fros estn entre junio y septiembre.

Humedad Relativa [%]: La humedad relativa es irregular, sin

embargo, tiene mayor porcentaje entre el periodo de marzo y

mayo su variacin no es significativa (10%).

Precipitacin [mm das lluvia]: Las precipitaciones se distribuyen

en una estacin lluviosa de octubre a mayo y una estacin seca

de junio a septiembre. Los meses de mayores precipitaciones

se dan entre marzo y abril siendo la temporada de mayores

precipitaciones y entre en los meses de octubre y noviembre en

menor medida. Los meses ms secos se identifican entre julio

y agosto. En cuanto a los valores de das lluvia se tienen, los

picos ms altos entre febrero y abril, llegando a bordear el 75%

del mes con descargas.

Heliofana [Horas Sol]: Los meses de mayor radiacin solar directa

dentro de la zona de estudio se encuentran en julio y agosto con

valores de 186 Horas de Sol por mes, que representan un poco

ms del 50% de radiacin directa.

Nubosidad [Octas]: Los meses de febrero hasta mayo, agosto,

octubre y noviembre, presentan los mayores valores de

nubosidad, 7/8.

FACTORES DEL CLIMALos factores del clima son aquellas condiciones distintas de

los elementos ambientales y que habitualmente influyen sobre

estos. (Soria 2004).

Latitud: Determina la incidencia solar y el movimiento de rotacin

de la tierra, lo cual dentro del diseo arquitectnico permite

determinar la orientacin de la edificacin y sus elementos. Por

Tabla 1. Elementos y factores del clima que intervienen en el diseo

Elementos y factores del clima Aplicacin directa en el proyecto

Elementos

Temperatura

Humedad

Informacin y determinantes del contexto que rigen en el diseo arquitectnico y en la validacin de datos con el software.

Precipitacin Clculo de agua lluvia en las cubiertas.

Heliofana

NubosidadDeterminante para dimensionamiento de paneles solares fotovoltaico y foto trmicos.

Vientos* Determinante en la seleccin de vanos para aplicacin de ventilacin cruzada.

Factores

Latitud y Longitud Ubicacin especfica para obtener la Carta Solar.

Altitud Ubicacin especfica para obtener Informacin Climtica.

Relieve*

Masas*

Continentalidad*

Factores condicionantes de microclimas y entorno.

* Informacin no aplicada por cuanto no se dispone de un sitio concreto para la implantacin de la vivienda

9otra parte tambin establece el rgimen de vientos segn su

ubicacin en el hemisferio. En el caso de la ciudad de Cuenca,

esta se encuentra en una latitud de 25312Sur.

Longitud: La longitud proporciona la localizacin de un lugar en

direccin este oeste considerando el meridiano 0 (meridiano

de Greenwich) establecido como referencia y expresadas en

medidas angulares hasta 180E y 180W. En cuanto a la zona de

estudio este presenta una longitud de 7909W.

Altitud: Su importancia se debe a que determina el clima de un

lugar pues los valores de temperatura se reducen en medida que

aumenta la altitud, y por tanto otros factores climticos tambin

pueden variar, para la zona de estudio el valor promedio es

2500msnm.

CONFORT MEDIOAMBIENTALEl confort, se traduce en la satisfaccin de los ocupantes de

una vivienda, y tienen en cuenta aspectos trmicos, visuales,

acsticos y de calidad de aire (Assefa, y otros 2010); (Abdel y

Aboulgheit 2012). El proyecto, analiza, tanto el confort visual

y confort climtico, ya que el confort acstico es imposible de

calcular si no se tiene una ubicacin fija, y una fuente de sonido

especfica.

ASPECTOS ECONMICOSCon el fin de marcar determinantes de diseo para la investi-

gacin se han analizado varios Planes de Vivienda recientes o

que se encuentran en proceso de construccin que promueven

entidades pblicas o privadas con el fin de crear una Matriz de

Valoracin que permita precisar ndices medibles de las condi-

ciones espaciales, arquitectnicas y econmicas.

ASPECTOS SOCIALES Se ha limitado la zona de estudio al cantn Cuenca, que concentra 88,9% de poblacin de la provincia del Azuay. En (Martinez 2010) se determina que los usos finales de la energa (electricidad y gas licuado de petrleo), en el cantn, representan entre el 12 % al 19% de iluminacin y entre el 2% a 3% de calentamiento de agua. Adems se indica que aunque el consumo de electricidad con fines de iluminacin es ms notorio entre las 18h00 a 24h00, en el da se presenta un uso de iluminacin artificial, con picos entre las 6h00 a 8h00 y a las 14h00. Por otro lado, segn datos estadsticos de la Empresa Municipal de Vivienda de la ciudad de Cuenca, en el 2011 el dficit habitacional fue de entre 35000 a 45000 soluciones habitacionales.

ESTRATEGIAS BIOCLIMTICAS Y PROGRAMACIN ARQUITECTNICA

Estrategias bioclimticas:

En cuanto a la evaluacin climtica se analiza en forma individual: las cartas climticas, confort medioambiental, diagrama psicom-trico, diagrama de variacin diaria de temperatura, geometra solar, mapa estereogrfico y ngulos solares.

Diagrama Psicosomtrico

El diagrama Psicosomtrico es un baco en el que se manifiestan mltiples parmetros ambientales medibles en escala grfica como temperatura, humedad absoluta, humedad relativa, punto de roco, entalpia, entre otros. Este grfico permite describir las estrategias arquitectnicas bioclimticas y las necesidades de equilibrio trmico para los espacios interiores. Se determin que el diseo de la vivienda debe considerar sistemas solares pasivos, es decir: ganancias trmicas por radiacin solar directa. Esto debido a que las temperaturas ambiente estn por debajo de los niveles de confort climtico, y la radiacin es el principal regulador del clima de los ambientes (Ver Figura 1).

Figura 1. Aplicacin del Diagrama Psicosomtrico para la zona de estudio

DIAGRAMA DE vARIACIN DIARIA DE TEMPERATURACon el mtodo de la variacin diaria de temperatura se puede determinar, con alto nivel de precisin los valores de temperatura a cada hora, para el da promedio de cada mes. Con los datos meteorolgicos locales, se ubican las horas del da en donde no se dispone de temperaturas de confort. Luego se establecen estrategias de compensacin trmica para regular el clima interior. As, a las 6h00 se tiene la mnima temperatura y 14h00 la mxima, mientras que el resto del da la temperatura vara segn la disposicin de la curva descrita en la Figura 2.

10

GEOMETRA SOLAREste grfico se ubica sobre el objeto en estudio y entrega datos especficos de ubicacin y de incidencia de la radiacin con el fin de disear las estrategias necesarias para el acondicionamiento climtico natural. En la Figura 3, se muestra el Mapa Estereogr-fico para la ubicacin geogrfica de la Ciudad de Cuenca1.

Figura 3. Mapa Estereogrfico para la ubicacin geogrfica de la Ciudad de Cuenca

PROGRAMACIN ARQUITECTNICAConsiderando los datos obtenidos de la Matriz de Evaluacin de anlisis previo, se establecieron reas y espacios para la planificacin arquitectnica de la vivienda. La Tabla 3, muestra las reas en funcin de las cules se desarrolla el proyecto.

Tabla 2. reas y planificacin de la vivienda

1 Tabla 1. Elementos y factores del clima que intervienen en el diseo

FORMA Y ORIENTACIN DE LA vIvIENDALa vivienda de 74,82m (se ubica en un terreno rectangular de 11.25m x 7,2m), tiene un retiro frontal y posterior, mientras las fachadas estn dispuestas de tal forma que se asegura la ilumi-nacin y ventilacin natural. Para conseguir esto, la vivienda se emplaza en su eje longitudinal en la direccin este oeste, de tal forma que se logre la mxima radiacin solar sobre sus fachadas. De esta manera al utilizar tcnicas pasivas se espera disminuir el consumo energtico (GhaffarianHoseini, y otros 2013). En la Figura 4, se distingue un bloque lateral que corresponde a las escaleras, y es el nico espacio que recibe la radiacin durante las 12 horas de soleamiento, por cuanto tiene captadores en sus fachadas y cubierta. De esta forma se logra una penetracin solar total hacia la vivienda mejorando las condiciones de la ilumina-cin natural y las condiciones trmicas interiores. Dentro de las caractersticas de los espacios de la vivienda se encuentra, en la planta baja: reas verdes exteriores y posteriores, un garaje cubierto para un auto, zona de sala, comedor y cocina en un solo ambiente, dos baos completos, un dormitorio y estudio. Se advierte que la disposicin es hacia la fachada frontal, con lo cual se garantiza al menos el acceso de una persona con capacidades diferentes a todos los espacios vitales. La zona de escaleras, tambin permite distribuir las ganancias trmicas hacia el interior de la vivienda. En la cubierta se dispone de sistemas de recoleccin de agua lluvia2 para reciclaje de este recurso y las cubiertas con las inclinaciones necesarias para la instalacin posterior de paneles trmicos y/o fotovoltaicos.

ANLISIS DE SOLEAMIENTOLa disposicin de los espacios y el diseo de la vivienda permiten orientarla ya sea en direccin este u oeste con los mismos beneficios, ya que solo se dispone de captadores, acumuladores en las fachadas frontal y posterior. En las fechas prximas a los equinoccios del 21 de marzo y 21 de septiembre el rendimiento bioclimtico llega al 100%, mientras que para las fechas prximas a los solsticios del 21 de junio y 21 de diciembre el rendimiento

2 El sistema de almacenamiento est formado por seis tubos de 110mm de dimetro, que en total pueden almacenar 480 litros de agua. El consumo diario se supone de 176 litros (10 para riego, 22 limpieza 144 sanitarios). Considerando 73 ml/m2, de precipitacin por mes, que permitira una captacin diaria promedio de 204 litros.

Nivel tem Espacio rea (m) % Etapa

Planta baja

1 Sala-comedor 10,02 10,97% I

2 Cocina 8,70 9,52%

3 Dormitorio 10,58 11,58%

4 Bao social 3,52 20,08%

5 Circulacin 11,98 13,12%

Total 44,80 49,05%

Planta alta

6 Dormitorio master 10,58 11,58%

7 Dormitorio 3 8,40 9,20%

8 Bao 3,64 3,99%

9 Vestbulo 7,40 8,10%

Total 30,62

Total rea neta 74,82 82% I

rea no computable

12 rea verde 4,6 44,62% I

13 Lavandera 4,25

14 Patio posterior 17,53

15 Garaje 9,76

Total 36,14

rea de terreno 81,00

11

baja al 90%, sin dejar de ser altamente eficiente. Como lo muestra la Figura 10, las fachadas se exponen a la radiacin directa durante todos los meses y horas del ao. (Ver Figura 5).

Figura 4. Esquema de distribucin de la vivienda

Figura 5. Anlisis de soleamiento

vIvIENDA PROGRESIvAEl proyecto, plantea una respuesta para el crecimiento del rea de la vivienda. Puesto que, el nmero de miembros de cada ncleo familiar mayoritariamente maneja tendencias de crecimiento positivas, la planificacin, prev la ampliacin de dos dormitorios adicionales en una segunda etapa de construccin, sin que esta reforma modifique la funcin o la esttica prevista para el proyecto, tanto individual como en conjunto urbano. Se considera tambin que al ser una vivienda con acceso a personas con limitados recursos econmicos, la inversin por el total de la

edificacin no deber ser de un solo pago, sino que el monto de inversin ser igualmente progresivo con el crecimiento de la vivienda. La primera etapa de la vivienda considera el avance del 82% del total de la vivienda, y se establece un 18% restante para dos dormitorios adicionales.

REPETICIN SISTEMTICA DE LA UNIDAD DE vIvIENDALa vivienda, est concebida para proyectarse en un crecimiento progresivo hacia sus fachadas laterales, es decir, un crecimiento en el eje norte sur, con lo cual ninguna de las viviendas pierde sus capacidades de captacin y acumulacin trmica. El diseo se lo plante desde un inicio con esta posibilidad de organiza-cin urbana, as, mediante una adecuada orientacin se evita, que las zonas ms importantes de las fachadas se encuentren en penumbra por tiempos prolongados. Las viviendas se organizan hacia los extremos este y oeste, con lo cual la distancia de los patios posteriores evita la proyeccin de sombras hacia las fachadas captadoras de los dormitorios y escaleras (Ver Figura 6 y Figura 7).

Figura 6. Crecimiento en el eje norte - sur

Figura 7. Crecimiento en el eje este - oeste

vALIDACIN DE LA PROPUESTALa validacin de estos parmetros se los realiza el software ECOTEC1. En el caso del balance higrotrmico se consideran estrategias, que estarn enmarcadas en el diagrama psicom-trico. El software, permite obtener datos de temperatura interior durante las diferentes horas del da para cada espacio de la vivienda, para luego comprobarlos con la temperatura ambiente. Este software registra a cada uno los espacios de la vivienda y los analiza trmicamente en base a la orientacin, ubicacin geogr-fica, forma y proporcin, radiacin directa, inercia trmica de los materiales, caractersticas de aislamiento, puentes trmicos, entre otros. Se considera como fechas para el anlisis trmico los solsticios (21 de junio y 21 de diciembre) y equinoccios (21 de marzo y 21 de septiembre), debido a que son las fechas en donde el sol llega a sus ngulos mximos de inclinacin, a ms de que la vivienda puede auto provocarse sombra cuando esta se agrupe en un solo tramo de fachadas.

Como resultado, el rendimiento trmico de los espacios interiores en las fechas analizadas, equinoccios del 21 de marzo y 21 de septiembre, y solsticios 21 de junio y 21 de diciembre, fue eficiente. Todos los espacios analizados (social y reposo) mantiene una constante de temperatura durante las 24 horas del da con promedios de 19,86C en marzo, 20.27C en junio,

1 Autodesk Ecotect Analysis, software de anlisis de diseo sustentable, es una de las posibilidades a elegir dentro de las herramientas de diseo para unaconstruccinsustentable. Ofrece una amplia gama desimulaciones y anlisis de funcionamiento energticoque permite mejorar el rendimiento de los edificiosexistentes o en el diseo de otros nuevos. Permite integrar los anlisis deenerga,agua y emisiones de carbono, con herramientas que permiten visualizar ysimular el comportamiento del edificio en el contextode su medio ambiente.

12

19,92C en septiembre y 20,59C en diciembre, con un promedio anual de 20,16C. Estos resultados garantizan que la casa siempre cuente en sus espacios interiores con temperaturas de confort trmico, sin verse afectadas por las variables de amplitud trmica exterior. En algunas zonas, en horas del medioda especialmente, el ambiente de la cocina se eleva por encima de los 24C, esto debido a la actividad que se realiza, pero con el sistema de venti-lacin cruzada puede eliminarse el calor innecesario y equilibrar las condiciones de confort. Con el ECOTEC, adems se valida los niveles de confort lumnico. Este programa calcula la incidencia solar directa en base a la posicin del sol y tamao y proporcin de las ventanas, tomando en cuenta tambin la reflectividad de los materiales del interior. Se comprueba que todos los ambientes mantienen rangos de iluminacin adecuados desde el panorama menos favorable que sucede cuando el cielo esta nublado (ilumi-nacin exterior de 5000 lux aproximadamente). El mtodo de medicin aplicado se lo realiza tomando medidas en 4 puntos de cada ambiente a una altura de 70cm para dormitorios y sala y a 90cm para la cocina. En caso de valores por encima del mximo establecido, se puede utilizar persianas o quiebrasoles internos, los cuales adems no afectaran a las condiciones trmicas que dispone la vivienda.

RESULTADOS Y DISCUSIONESTodos los elementos con los cuales se realiz el diseo se los puede obtener con proveedores locales, con lo se dispone de materiales ms eficientes al clima, as como se disminuye la huella ecolgica al disminuir su transporte (Cern, y otros 2013). Es decir, se genera una arquitectura con identidad de lugar, reactivando por tanto la economa local.

Las zonas centrales de mayor penumbra (pasillo y bao) disponen de iluminacin cenital evitando as la necesidad de consumo para iluminacin. El diseo del cielo raso de la planta alta elaborado con paneles de madera evita prdidas de calor hacia la superficie fra de la cubierta. La orientacin e inclinacin de las cubiertas es adecuada para la instalacin de paneles trmicos y fotovoltaicos, ya que stos se encuentran ubicados en el eje este oeste y no se provocan sombras entre s. La losa central prev su recubrimiento con capa vegetal, permitiendo as disponer de un elemento de excelente aislamiento trmico, y que a su vez permite recuperar capa vegetal al predio intervenido.

Se dispone tambin de un sistema de reciclaje de aguas lluvias, permitiendo que el lquido se almacene en contenedores ubicados en el ducto lateral, para permitir su uso en aparatos sanitarios, riego y limpieza, tal como propone (GhaffarianHo-seini, y otros 2013). La abertura de los aleros y la inclinacin de la pendiente hacia el interior de la vivienda permiten mayor cantidad de tiempo para captacin radiacin solar sobre las fachadas. La cubierta traslucida sobre las escaleras garantiza 12 horas de sol al interior del invernadero, permitiendo as total ganancia en iluminacin natural y ganancia trmica.

CONCLUSIONESPara el diseo del proyecto se han utilizado varios criterios, tanto para definir los factores externos (condiciones climticas, geogrficas), e internos (condiciones de confort). Mientras que para determinar las condiciones arquitectnicas y constructivas se han tomado criterios de proyectos de vivienda social que se han construido en la zona de estudio. Es importante anotar que las propuestas y objetivos que pueden reunir un diseo pueden ser extensos (Peuportier, Thiers y Guiavarch 2013), por lo que fue indispensable delimitar las condiciones de estudio. El estudio analiza el clima, el entorno y sus condiciones particulares de soleamiento con el fin de crear un diseo arquitectnico adecuado. Puesto que no se establece una ubicacin concreta para la localizacin de una vivienda, algunos factores (vientos, relieve, masas, continentalidad, entre otros), que condicionan el diseo no se los considera, sin embargo, la propuesta y la metodologa es vlida para fomentar futuras experiencias.

La forma y materialidad de la fachada, sus llenos, vanos y retran-queos, la inclinacin de los aleros, la conformacin del conjunto urbano, son una respuesta geomtrica a los ngulos determi-nados en el Mapa Estereogrfico, con la finalidad de obtener los mayores porcentajes de radiacin directa sobre las fachadas, utilizando exclusivamente mtodos pasivos.

La vivienda, por la orientacin de sus cubiertas, permite la colocacin de energa solar, ya sea con paneles fotovoltaicos o fototrmicos. As mismo considera la ubicacin de acumuladores de agua lluvia para uso de sanitarios, riego u otras actividades de limpieza. El diseo modular, el sistema constructivo, materiales, cantidades y acabados, entre otros factores, determinan que el costo sea de $16019,87USD, con lo cual se est dentro de la categora de Viviendas de Inters Social del Ecuador. Este presupuesto est dentro del Programa del Bono que ofrece el Ministerio de Vivienda, ($20000,00USD)1.

Las tcnicas de diseo descritas podran integrar adems materiales y conocimientos tradicionales (Seyfang 2010), as mismo un anlisis ms exhaustivo de las tcnicas utilizadas en el medio, permitir determinar cules son las ms adecuadas para garantizar la calidad de vida de los usuarios (Wekesa. B 2010).

Con el diseo del proyecto se contesta a la pregunta esencial de la investigacin, es decir, es posible utilizar herramientas bioclimticas, incluso para disear viviendas de carcter social. La exposicin de estas herramientas permite que diseadores y usuarios dispongan de nuevas alternativas para que la eleccin de una vivienda dentro del mercado inmobiliario sea ms amplia (Peuportier, Thiers y Guiavarch 2013).

AGRADECIMIENTOA la Direccin de Investigacin de la DIUC de la Universidad de Cuenca, por la confianza entregada para realizar este trabajo.

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CAMPAMENTO MINAS DE SAN FRANCISCO

ECO CIUDAD SOSTENIBLE PARA MINISTERIO DE ELECTRICIDAD Y ENERGIAS RENOVABLES DE LA REPUBLICA DEL ECUADOR

Pablo Esteban Ochoa1.

RESUMENEl presente estudio describe el proceso de investigacin arquitectnica y desarrollo de nuevas tecnologas constructivas para el proyecto del Campamento MINAS DE SAN FRANCISCO, una ciudad satlite que albergar a ms de 350 personas entre funcionarios, tcnicos y trabajadores de la nueva Planta Hidroelctrica del mismo nombre, la cual est prevista sea concluida para el ao 2016 bajo la administracin de la Unidad de Negocio Enerjubones y con aval del Gobierno del Ecuador y del Ministerio de Electricidad y Energas Renovables. La nueva Central Hidroelctrica MINAS DE SAN FRANCISCO, ubicada en el lmite entre las provincias de Azuay y El Oro al Sur Este del pas, forma parte de los proyectos estratgicos que lleva a cabo la Repblica del Ecuador, con el fin de implementar la nueva Matriz Energtica Nacional que se est poniendo en marcha en este momento, para de esta manera hacer uso exclusivo de Energas Limpias en todo el territorio nacional.

Para el diseo urbano arquitectnico de esta ciudad satlite se ha planteado una lnea base de investigacin en todos los mbitos, desde la conectividad vial externa, el Plan Maestro Urbano de Implantacin de edificaciones, proyecto de arquitec-tura del paisaje y el diseo de una tipologa habitacional modular con criterios bioclimticos, empleando materiales de bajo costo energtico y sistemas constructivos innovadores adecuados, eficientes y eficaces en el anlisis de ciclo de vida de los mismos. El eje principal de esta propuesta urbana y arquitectnica ser el de dotar de condiciones espaciales sostenibles para tareas de gestin, administracin y supervisin del proyecto HIDROELC-TRICO MINAS SAN FRANCISCO, para lo cual esta arquitectura debe ser apropiada a las condiciones culturales y ambientales de la zona, sin causar mayor impacto sobre el territorio y revalo-rizar las fortalezas de cuidado del medio ambiente que fomenta la institucin gubernamental contratante. El resultado de esta investigacin ser un proyecto que pueda calificar a Certificacin LEED (Leadership in Energy in Enviromental Design) validada por el US Green Building Counsil pues los 10.000m propuestos en esta investigacin se pretenden que califiquen en las 3 catego-ras que son aplicables para el caso: Nueva Edificacin (BC+D), Desarrollo Urbano (ND) y Casas (Homes)

PALABRAS CLAvEViviendas sostenibles, desarrollo sostenible, arquitectura biocli-mtica, LEED.

ABSTRACTMINAS DE SAN FRANCISCO CAMP

ECO SUSTAINABLE CITY FOR THE MINISTRY OF ELECTRICITY AND RENEWABLE ENERGY OF THE REPUBLIC OF ECUADOR

The following study describes the process of architectural research and new technologies development applied to the Project for the MINAS DE SAN FRANCISCO camp, a satellite city which is planned for about 350 people including officials, technicians and workers of the new Hydroelectric Plant with the same name. It will be concluded in 2016 under the administration of the Enerjubones Business Unit and counts with the endorse-ment of the Government of Ecuador and the Ministry of Electricity and Renewable Energy.

1 Arquitecto Consultor. Mster en Arquitectura y Sostenibilidad.

This new Hydroelectric Central MINAS DE SAN FRANCISCO, is located in the border between Azuay and El Oro provinces on the South East of the country and it is part of the strategic project of the Ecuadorian government which has the final objective of implement a new National Energy Matrix that is being launched at this time. In this manner all Ecuadorian territory is going to use only Clean Energy.

For the urban and architectural design of this satellite city we have been planned a base line of research in all the subjects involved, including external connectivity, Urban Master Plan for implementation of buildings, Landscape Architecture project and the architectural design of a typology of modular dwelling with bioclimatic criteria, use of low carbon emission materials and innovating construction systems, whose are efficient and effective in analyzing the life cycle of them.

The main axis of this urban and architectural proposal is giving sustainable spatial conditions for managing, administration and supervision tasks of MINAS DE SAN FRANCISCO HYDROELEC-TRIC project, so this architecture need to be coherent with the cultural and environmental conditions of the site, without causing a big impact over the landscape and enhance the strengths of environmental care that the contracting government institution encourages in its work.

The result of this research will be a project capable of getting a LEED Certification (Leadership in Energy in Environmental Design) valid by the US Green Building Council because all of the 10000 m2 proposed in this study are going to be able to qualify in the three categories in whose are applicable: New construction (BC+D), Urban Development (ND) and Dwelling (Homes).

KEYwORDSSustainable homes, sustainable, bioclimatic architecture, LEED.

INTRODUCCINCon el programa de cambio de Matriz Energtica para la Repblica del Ecuador, el Ministerio de Electricidad y Energas Renovables, a travs de la Unidad de Negocio Enerjubones pone en marcha la construccin del Proyecto Hidroelctrico MINAS DE SAN FRANCISCO, con una capacidad de 1.290 GWh/ao generando 270 MW de energa beneficiando a 106.955 habitantes correspondientes a los cantones de ubicacin del proyecto -Pucar en Azuay y Zaruma en El Oro2.

Toda la logstica administrativa, habitacional y de servicios del personal que laborar en dicha hidroelctrica debe disponer de una infraestructura urbana y arquitectnica que satisfaga todas las necesidades espaciales del personal y sus actividades, desde gestin institucional hasta albergue de los grupos de trabajo en turnos de estancia de hasta 9 das continuos.

Este conjunto arquitectnico del campamento basa su lnea de investigacin en lograr unas edificaciones que respondan a las condiciones de clima clido hmedo que encontramos en el sector, as como tambin a los elementos y factores de clima obtenidos de las cartas climticas publicadas por el Instituto Nacional de y Meteorologa e Hidrologa del Ecuador (INAMHI).

Cada una de la edificaciones a implantarse estn orientadas Norte - Sur, y esto se determina en base a un estudio de geometra solar que define las horas y fechas en las cuales los

2 Ministerio de Electricidad y Energas Renovables. Polticas y Estrategias para el Cambio de la Matriz Energtica del Ecuador. Quito, Ecuador, 2008.

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espacios interiores, segn sus horarios se mantienen en sombra, evitando el sobre calentamiento del ambiente interior, y a su vez favoreciendo la apertura de vanos para aprovechamiento de las visuales ms importantes y mantener constante el efecto de ventilacin cruzada.

Al estar ubicados a ms de 85Km de las ciudades (Cuenca y Machala) de mayor provisin de materiales y recursos para la construccin se plantea en el proceso de diseo un sistema constructivo con materia prima local, que reutilice tcnicas tradi-cionales de construccin, de bajo costo econmico y energtico, y que constituya un proceso de innovacin y desarrollo soste-nible que potencie la calidad ambiental.

Es por ello que la propuesta para la construccin de los muros del Campamento se los realizar con Suelo-Cemento, que es el resultado de una mezcla de suelo pulverizado, arcilla, bajas cantidades de cemento y agua que se compactan y curan, para obtener densidades altas y endurecimientos ms efectivos. Es decir, se construirn muros anchos compactados a manera de tapial, utilizando como material base la roca obtenida de las excavaciones y explosiones de la montaa donde se est constru-yendo la hidroelctrica, de tal manera que el 85% del material para los muros de 60cm de ancho se lo extrae directamente del lugar de emplazamiento. De esta forma se obtiene un nuevo material resistente a los esfuerzos de compresin, prcticamente impermeable, termo aislante y estable en el tiempo, y que a su vez reduce el impacto visual, energtico y climtico del campamento.

MATERIALES Y MTODOS.

ANLISIS DE CAMPAMENTOS EN EL PAS.Con el objetivo de conocer y de valorar la operatividad y la logstica requerida en los Campamentos, se analiz 5 ejemplos existentes de los cuales, en base a una matriz de anlisis se obtuvo criterios a ser implementados y mejorados en la propuesta tanto en el mbito urbano, de gestin y de arquitectura (Ilustracin 1).

Ilustracin 1. Matriz de Anlisis y Evaluacin de Funcionamiento y Logstica de Campamentos

CARTAS CLIMTICAS INHAMI, ANLISIS E INTERPRETACIN DEL CLIMA EN LA ZONALa informacin climtica para el estudio se ha obtenido del (INAMHI1). El campamento se ubicar dentro de un clima clido hmedo, con valores promedio de temperatura que varan entre los 21C y 29C, y con humedad promedio por encima del 80%. Es una zona con un promedio anual de 6 octas, pluviosidad de 710mm, siendo las pocas de ms precipitacin entre enero y abril. Los vientos son constantes durante todo el ao en la direc-cin Sur Sureste, y alcanzan velocidades mximas de 5.6m/s.

Para obtener valores precisos de los rangos de confort climtico para los espacios interiores se elabor los Climogramas de la zona (Ilustracin 3), de los cuales se determina que las estrate-gias de diseo a aplicar seran disponer de una orientacin que permita crear espacios en sombra, geometra de can para no romper la circulacin de viento, abundante vegetacin de hoja perenne, elementos de proteccin solar al este - oeste, y ventilacin cruzada.

Ilustracin 3. Climogramas y zonas de confort.

ANLISIS DEL TERRENO DE IMPLANTACIN.El terreno asignado para el proyecto es de forma rectangular,

con su eje mayor orientado norte sur, tiene 4.6Ha. de rea til, con una pendiente constante del 8% de Noroeste a Sureste. (Ilustracin 4)

Ilustracin 4. Planimetra y Altimetra del Terreno

GEOMETRA SOLAR

El estudio de la geometra solar permite calcular la posicin del sol a cada hora del da en cualquier latitud y altitud del planeta. Con esta informacin se establecen criterios para definir estrate-

1 Instituto Nacional de Meteorologa e Hidrologa www.inamhi.gob.ec.

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gias de proteccin. Con la carta solar (Ilustracin 5), adems se determinan las condiciones ambientales del lugar a diferentes horas del da, para luego enfrentarlas a datos de flujos y ocupa-cin, con el fin de proyectar, condiciones de iluminacin, tempe-ratura y radiacin en cada uno de los espacios de la estancia. Adems que ayudar a definir la ubicacin de ventanas, paredes

ciegas, paneles solares, reas verdes, zonas de luz y sombra, segn sean las necesidades de los usuarios (Neila 2001).

Ilustracin 5. Cartas Solares de la zona de Estudio.

Como resultado del anlisis de las cartas solares (Ilustracin 6) se determina que la menor exposicin solar se encuentra en el eje Norte Sur. La lnea de color amarillo indica la mejor orientacin, en este caso es hacia el Norte. Las curvas ms pronunciadas ubicadas en el Este y Oeste muestran la exposicin solar que cada fachada recibira. La lnea de color rojo muestra la exposi-cin de los 3 meses ms abrigados, mientras que la lnea azul representa los 3 meses ms frescos. La lnea verde simboliza el promedio anual, el mismo que se incrementa hacia el Oeste con una ligera tendencia hacia el Sur.

Ilustracin 6. Anlisis de Radiacin y orientaciones ptimas.

Ilustracin 7. Visuales del sitio.

Ilustracin 8. Lmina de anlisis de elementos que conforman el paisaje.

ANLISIS PAISAjSTICO DE LA ZONA DE ESTUDIOEl proceso de diseo y los principios bsicos de actuacin se

basa en el anlisis y diagnstico de la realidad, aspectos funda-mentados en el inventario general de elementos (Ilustracin 7). El diagnstico paisajstico toma como punto de partida el resultado de la descripcin y anlisis del rea de estudio en relacin con su expresin territorial y suvnculocon el paisaje delentorno.

INvENTARIO /LEvANTAMIENTO DE ASPECTOS EL PAISAjE NATURAL YCULTURALSe procedi al levantamiento de la situacin / inventario de los principales aspectos del paisaje del espacio motivo de intervencin y del entorno, relevantes para definir su posterior tratamiento (Ilustracin 8). Se aborda algunos elementos impor-tantes del paisaje: los estructurantes, modeladores y singulares. A ms del rea a tratar, el estudio involucra su entorno,es decir el territorio con el que dicho espacio tiene interaccin as sea exclusivamente visual. El inventario incluye a los componentes abitico, bitico y antrpico del medio.

CERTIFICACIN LEEDLa certificacin LEED, por sus siglas en ingls (Leadership in Energy in Enviromental Design), LIDER EN EFICIENCIA ENERGE-TICA & DESARROLLO SOSTENIBLE es el estndar en construc-cin sostenible con mayor prestigio en todo el mundo. Se basa en un sistema de puntuacin que mide el nivel de respeto medioam-biental y de salud de los edificios y califica a cualquier tipo de edificacin en 5 categoras: emplazamiento, gestin del agua, energa y atmsfera, materiales y calidad ambiental interior. El proyecto integral del campamento, conjuntamente con cada una de las ingenieras involucradas en los estudios, han desarrollado sus productos dentro de los lineamientos tcnicos y categoras de calificacin (Ilustracin 11) que exige esta certificacin, convir-tindose de esta manera en uno de los primeros edificios con altos estndares ambientales y ecolgicos en el Ecuador.

Ilustracin 10. Excavacin de tnel de Hidroelctrica. Cantera de material para muros

SUELO CEMENTO. MATERIAL PARA MUROSTal como lo habamos indicado, es el resultado de una mezcla de suelo pulverizado, arcilla, 12% de cemento y agua que se compactan y curan, para obtener materiales con capacidad portante suficiente para el uso en viviendas. De esta forma se obtiene un nuevo material resistente a los esfuerzos de compre-sin, prcticamente impermeable, termo aislante y estable en el tiempo. Se consideran suelos aptos para mezclas de

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suelo-cemento aquellos cuyos consumos de cemento en peso se encuentren entre 5 y 12% con respecto al peso del suelo. Adems, que la trabajabilidad sea tal que permita la produccin de los elementos a fabricar. Los lmites de plasticidad lo fijan el lmite lquido y el lmite plstico del suelo: Limite lquido < 45% y Limite plstico < 18%. Las pruebas realizadas al material de la rezaga de material excavado (Ilustracin 10) y al material arcilloso son de Compactacin, Resistencia, Tecnologa Constructiva y Costos.

PROGRAMACIN ESPACIAL URBANA Y

ARQUITECTNICA

El campamento est compuesto por diferentes grupos de infraestructura ubicados segn sus funciones y tipo de ocupa-cin o usuarios, as tenemos edificios administrativos para logs-tica y control, edificio de servicios de preparacin de alimentos y restaurantes, servicios de lavandera, servicios recreativos con salones de juegos, salones de eventos, gimnasio y zonas deportivas. Dichas zonas debern disponer de independencia funcional y controles de acceso que vayan desde los espacios ms pblicos a los privados. Adicionalmente se requiere mdulos de habitacin clasificados segn el rango administrativo y la capacidad de cada uno, los cuales se distribuyen en mdulos de habitaciones (132 unidades), y suites de 1 (45 unidades), 2 (10 unidades) y 3 dormitorios (4 unidades).

Ilustracin 11. Fotografia 360 & Mapas Ambientales

RESULTADOS Y DISCUSIONES

PLAN MAESTRO URBANOEl terreno en donde se ha desarrollado el proyecto se localiza al pie de una ladera, en una zona an sin urbanizar. Definido el lineamiento general del proyecto se sientan las bases para fija con detalle los parmetros cuantitativos de superficie sobre los cuales se norma el diseo del conjunto. Al acoger la alternativa de modelo de distribucin dispersa se acogi implcitamente el concepto general de desarrollo urbano en el que priman las actividades de alojamiento, servicios y recreacin. Los conceptos aplicados en esta zonificacin responde netamente a las anlisis de las condiciones medioambientales y climticas del lugar, esto es temperatura, humedad, radiacin, geometra solar, precipi-tacin, vientos, topografa y vistas predominantes, logrando de esta manera una arquitectura y urbanismo adecuado y nicos para este sitio especfico. (Ilustracin 11)

Ilustracin 12. Zonificacin y Plan Maestro de Campamento

La estructura funcional del conjunto diferencia con claridad

las acciones de administracin, servicios y alojamiento como zonas vinculadas directamente y consecuentemente requieren proximidad entre ellas. Los espacios destinados a recreacin y servicios complementarios deben permitir una cercana desde todos los puntos del campamento. (Ilustracin 12)

Basados en la adaptacin del concepto de distribucin dispersa de bloques, se ha establecido la distribucin, la misma que relaciona las actividades en torno a la compatibilidad funcional, separando las actividades de relacin directa e indirecta. Se ha puesto nfasis en mantener un control visual y funcional sobre los equipamientos y servicios que puedan generar mayores inconvenientes e impactos al interior del campamento, como son las zonas de servicios de alimentacin y recreacin (intensidad de uso y ruido). La estructuracin vial se mueve en torno a generar un anillo vial que permita amortiguar los impactos de insercin de los flujos provenientes del sistema vial principal, diferenciando dos zonas, la primera definida para el usos de vehculos exclusivamente relacionados con las actividades administrativas y de servicios en torno a la alimentacin, y una segunda zona en la cual se implanta el sistema de movilidad que restringe el movimiento del vehculo en cuanto a su velocidad de circulacin para dar un trato preferente al peatn. (Ilustracin 13)

Ilustracin 13. Imagen general de la implantacin del campamento MINAS DE SAN FRANCISCO

Ilustracin 14. reas exteriores comunales de mdulos de vivienda

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La zonas de vivienda se plantean organizando barrios confor-mados por manzanas (organizacin de viviendas desde 4 unidades a 10 unidades). Los barrios se ubican hacia el norte y hacia la zona sur del terreno, que son ubicaciones estratgicas para reservar una franja central (este-oeste) que albergar los zonas administrativas, vas principales de circulacin y conexin, y servicios generales. Las zona de vivienda se conecta por un sistema vial principal que permite acceso vehicular a los conjuntos y un sistema vial secundario que prioriza la movilidad peatonal, las medidas de las vas y calzadas de circulacin que se proponen permitirn generar conexiones continuas y sin puntos muertos, por lo que se plantea un sistema vial y peatonal considerando dimensiones de vehculos sobre las medidas estndar y planteando sistemas de gradas y rampas en todo el sistema peatonal.

MDULOS HABITACIONALES

Las viviendas que se definen son: 40 Suites (1 dormitorio y zona social: cocina, comedor y sala), 4 viviendas 3D (3 dormitorios, 2 baos completos y zona social: cocina, comedor y sala), 10 viviendas 2D (2 dormitorios, 2 baos completos y zona social: cocina, comedor y sala), 132 viviendas 1D (1 dormitorio y 1 bao completo, todas las unidades de dormitorio tienen la capacidad de alojar 1 cama de 1 plaza y media, o 2 camas de 1 plaza), organi-zados en manzanas (entre 32 y 36 unidades por manzana).

Ilustracin 16. Sistema Constructivo de Mdulo de Vivienda. Losa + Muros portantes

+ Paneles Livianos Caa Guadua + Cubierta

El sistema constructivo del mdulo de vivienda se compone de una losa de cimentacin, dos muros laterales de 60cm de espesor construidos de suelo cemento y orientados E-O con el fin de que su masa absorba toda la carga trmica de la radiacin solar y mantenga frescura en los interiores, ya que adems todo el ao se encuentran en sombra. Las fachadas Norte y Sur (paneles de caa guadua) se alinean a las vistas ms favorables y la direccin de viento para potenciar las visuales y permitir la ventilacin cruzada. (Ilustracin 15 - 16)

Basados en el mismo sistema modular de la Unidad, se han plani-ficado los dems tipos de vivienda, con las mismas caracters-ticas de orientacin a las mejores visuales, vanos para favorecer la ventilacin cruzada, muros al este y oeste y cubierta vegetal.

Este sistema modular permite la distribucin y agrupamiento de la unidad de vivienda en horizontal y vertical, conformando los grupos y manzanas habitacionales de la ciudad satlite segn los rangos y tipos de usuarios. (Ilustracin 19)

Ilustracin 19. Crecimiento modular de la Unidad Habitacional.

CONCLUSIONES

El proyecto del Campamento Minas de San Francisco es resul-tado de un proceso de investigacin integral e interdisciplinaria, que busca generar una composicin urbana que revalorice el entorno cultural y paisajstico de la zona de implantacin. En base al estudio detallado de las condiciones climticas, topogrficas, paisajsticas y medioambientales en general se ha planteado una propuesta que se destaca por su innovacin constructiva, biocli-mtica eficiente y vialidad urbana que prioriza el espacio pblico para el peatn. Los estudios de clculo realizados en el software ecotect indican que el clima interior de los mdulos habitacio-nales se encuentran siempre en confort puesto que mantienen en rangos de temperatura promedio de 21.5C en todo el ao, con lo cual se reduce la amplitud trmica y los valores de clima existentes en la zona.

As mismo se ha evaluado con Anlisis de Ciclo de Vida de los materiales cada uno de los elementos constructivos del proyecto, procurando mantener costos energticos muy inferiores al sistema tradicional, seleccin de materiales no contaminantes y eficientes en bioclima, aislamientos, montaje y precio.

AGRADECIMIENTOA la Unidad de Negocio Enerjubones CELEC, al Ing, Pedro Cordero Administrador del Contrato, y a los Ingenieros Santiago Arce, Gerente General y Pal Torres Gerente de infraestructura.

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Elementos Sistema Unidad Material Cantidad EntradaEnerga Incorporada

Mj/kgSalida

Capacidad

Transporte

m3

Distancia

km

Fachadas

Muro

suelo-

cemento

m3

piedra - medio natural 0,79 producto - -

arcilla - medio natural 0,2 residuo - -

cemento - tecnosfera 5,5 residuo - -

arena - medio natural 0,1 - -

yeso - tecnosfera 2,4 residuo - -

Panel

Hormignm2

panel - tecnosfera 0,86 reciclable - -

caa guadua - medio natural 1,2 reciclable - -

LosaPanel

Hormignm2

cemento - tecnosfera0,86

residuo - -

arena - medio natural residuo - -

hierro - tecnosfera 32 reciclable - -

cermica - tecnosfera 2,5 residuo - -

Cubierta

Vegetal m2

cemento - tecnosfera 5,5 residuo - -

arena - medio natural0,07

residuo - -

grava - medio natural residuo - -

Gres m2impermeabilizante - tecnosfera 53 residuo - -

tierra vegetal - medio natural 0,4 reciclable - -

Ilustracin 15. Mdulo Habitacional

Ilustracin 17. Diagrama de orientacin y proteccin en sombra de los espacios interiores en solsticio de junio y diciembre

Ilustracin 18. Modulos de vivienda de suites, con 1,2 y 3 dormitorios

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MATERIALES RECICLADOS Y SU EFICIENCIA ENERGTICA EN ENVOLVENTES VERTICALES DE LA EDIFICACIN EN BOGOT

RECYCLED MATERIALS AND THEIR ENERGY EFFICENCY IN BOGOTS BUILDING VERTICAL ENVELOPE

Angela Adriana Cubides Prez, Sergio Alfonso Balln Zamora, Nieves L. Hernndez Castro, Luz Amparo Hinestrosa Ayala, lvaro Timoteo Mrquez ArreazaUniversidad Colegio Mayor de Cundinamarca Calle 34 No. 5-45 Bogot Colombiaacubides@unicolmayor.edu.co

RESUMENEl estudio se enmarca dentro de la lnea de investigacin Construccin Sostenible, de la Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, Facultad de Ingeniera y Arquitectura.

Este trabajo se basa en la bsqueda e implementacin de buenas prcticas sostenibles con el uso de los materiales reciclables para las envolventes verticales de la edificacin, mediante el aprovechamiento y destino que se les puede dar a los residuos de obra; que son generados en grandes cantidades por la construccin de edificaciones nuevas, por demoliciones e intervenciones de rehabilitacin o restauracin entre otros, contaminando el medio ambiente.

El objetivo general de la investigacin es establecer criterios para el empleo de materiales reciclados en las fachadas, especial-mente de vivienda en altura y alcanzar su ptimo desempeo y eficiencia energtica en la edificacin en Bogot, Colombia; para ello se requiere identificar las zonas de acopio del material en la ciudad, la cantidad de materiales potenciales a reciclar para ser utilizados, su potencialidad de uso, su diseo de composicin y las condiciones tcnicas y trmicas acordes a las normativas y condiciones climticas en la ciudad.

Para alcanzar la sostenibilidad energtica en la edificacin, es necesario tener en cuenta los factores que influyen sobre la misma, desde el diseo y durante su ejecucin; el uso de materiales en las envolventes con caractersticas propias como son la inercia trmica, masa, calor especfico, y conductividad entre otras; caractersticas que al ser sometidas a las condiciones ambientales y del entorno del edificio, y del diseo del espacio interior, determinan el confort y habitabilidad de la misma.

Se analiza la conveniencia de usar materiales reciclados, que, a travs de su procesamiento mejoren sus propiedades y propor-cionen las caractersticas energticas requeridas; el ahorro de los recursos, permite reducir el impacto a los ecosistemas, minimizar la huella de carbono y contribuir a la conservacin del planeta.

Palabras claves: sostenibilidad, ambiente, energa, materiales, recursos, reciclaje, escombros, gestin, residuos, control, eficiencia, impacto.

ABSTRACTThe study is part of the research Sustainable Building, Univer-sidad Colegio Mayor de Cundinamarca, Faculty of Engineering and Architecture.

This work is based on the search and implementation of good sustainable practices with the use of recyclable materials to the envelopes of the vertical building, through the use and destination that can be given to the waste of labor; that are generated in large quantities by the construction of new buildings, house demolitions and interventions of rehabilitation or restoration among others, contaminating the environment. The overall objective of the research is to establish criteria for the use of recycled materials in walls, especially housing in height and reach their optimal performance and energy efficiency in building

in Bogota, Colombia; This requires identifying the areas of gathe-ring the material in the city, the amount of material potential to recycle to be used, its potential for use, its design of composition and the thermal and technical conditions in accordance with the regulations and weather conditions in the city.

To achieve sustainable energy in buildings, it is necessary to take into account the factors that influence on it, from the design and during their implementation; the use of materials in envelopes with features such as thermal inertia and mass, specific heat, conductivity among others; characteristics to be subjected to environmental conditions and environment of the building, and interior space design, determining comfort and habitability of the same.

Discusses the desirability of using recycled materials, which, through its processing to improve their properties and provide the required energy characteristics; saving resources, allows you to reduce the impact to ecosystems, to minimize the carbon footprint and contribute to the conservation of the planet.

KEYwORDSSustainability, environment, energy, materials, resources, recycling, rubbish, management, waste, control, efficiency, impact.

INTRODUCCINLa industria de la construccin causa un gran impacto en el medio ambiente afectando ecosistemas, se requiere desarrollar estrategias para implementar el manejo y reduccin de residuos de obra, la produccin de materiales reciclados y actividades que contribuyan a la reduccin de generacin de gases de efecto invernadero durante los procesos de extraccin, fabricacin e instalacin de materiales y elementos de la edificacin.

En el diseo, la eleccin de materiales utilizados en la edifi-cacin, los elementos arquitectnicos se unen para cubrir las necesidades de sus habitantes y aprovechar las condiciones del entorno y del clima local para lograr la comodidad sin necesidad de mecanismos complejos adicionales. La construc-cin bioclimtica concibe la edificacin con base en una masa de almacenamiento trmico integral en el que se dispone que la envoltura, sea trasmisora y/o aislante, de tal manera que admita la energa trmica necesaria. Es decir, que permita conservar la temperatura, desprender y absorber calor dentro de la edifica-cin, segn se requiera.

El confort de una edificacin se define a partir de aspectos que van desde lo cultural, trmico, acstico, lumnico, ambiental, por lo que es necesario estudiar y definir diferentes estrategias de diseo y construccin que brinden proteccin y comodidad al usuario desde lo fsico, funcional y emocional. Esto es percibido por el hombre a travs de sus sentidos y en sentirse cmodo en un lugar con adecuada temperatura del ambiente, calidad de aire interior, control de ruidos, y colores adecuados. Esto es la suma de un diseo apropiado para el cual es recomendable hacer previamente un estudio del lugar con el cual se analizan los elementos y los factores climticos y las condiciones del entorno; brindando las herramientas necesarias para la implantacin ms conveniente del proyecto en el lugar, con el aprovechamiento de la radiacin solar y de los vientos.

Todos los materiales empleados en la edificacin son deter-minantes en las condiciones que esta tendr, cada elemento,

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cada muro, cada espacio en la edificacin ser el resultado de la utilizacin y combinacin de materiales. Los materiales de construccin cuentan con sus propias caractersticas, incluyendo los reciclados, determinadas condiciones o propiedades que les permiten ser conductores de calor o no, con un comportamiento propio frente a la humedad del ambiente.

En referencia a los componentes reciclados provenientes de la construccin, especficamente de residuos inertes ptreos1, los centros de acopio o zonas de aprovechamiento en Bogot, desarrollan actividades para la recepcin de estos residuos de construccin de acuerdo a sus caractersticas y su posible proce-samiento para ser utilizados como materiales para reciclaje. En este sentido es necesario conocer su origen, y caractersticas, lo que facilita el diseo de una metodologa orientada a la ejecucin de prcticas de reciclaje que disminuyan los residuos generados por la actividad constructora y que permitan el mximo aprove-chamiento de los recursos del lugar.

MATERIALES Y MTODOSLa metodologa empleada en este trabajo permiti, determinar los tipos de evolventes verticales utilizadas en las edificaciones de vivienda en altura en Bogot basada en los sistemas estructu-

rales y materiales de mayor utilizacin en la ciudad. De otra parte, las estadsticas encontradas han permitido establecer caracte-rsticas de los materiales reciclables seleccionados a partir de residuos y escombros ptreos procedentes de construcciones nuevas y de los diferentes tipos de intervenciones que se hacen en una edificaciones, las cantidades que se generan anualmente en la ciudad de Bogot, las zonas de acopio donde se reciben clasificados de acuerdo a sus caractersticas y estado, para luego,

1 Se entiende por residuo inerte ptreo,

a partir del diseo de mezcla, evaluar el rendimiento trmico del material propuesto en la envolventes de la edificacin para las condiciones climticas de confort trmico en Bogot.

LA ENvOLvENTE DE LA EDIFICACINLa envolvente de la edificacin (tambin llamada piel o cerra-miento) es un sistema que separa de forma fsica el interior y el entorno exterior del edificio. Esta sirve como protector que ayuda a mantener el entorno interior ( junto con sistemas mecnicos de acondicionamiento) y facilitar su control climtico, manteniendo bajo control, el exceso de impactos por calor, frio, luz solar, radia-cin y viento, de acuerdo al clima y las condiciones externas.

Un parte de la envolvente son las fachadas que estn constituidas por planos llenos y vanos, por elementos funcionales y ornamen-tales, es decir, forman parte de su composicin, las ventanas, las puertas, los cerramientos, los remates, los frontones, los tmpanos, las alfajas y los dinteles, as como elementos estruc-turales que forman parte de la fachada, columnas a la vista o bordes de losa, por ejemplo. Otros elementos compositivos son las llamadas fachadas flotantes que varan de acuerdo al material y a su sistema de colocacin. Tambin pueden ser estructurales, es decir que los elementos portantes hacen parte de la misma.

La geometra de las fachadas vara de acuerdo al destino del edificio, su altura, los materiales que la componen, las condiciones ambientales del lugar y la identidad de su diseo arquitectnico; de esta manera tal vez pueden llamarse, en forma comn, por la composicin de sus materiales: en ladrillo, en piedra, en vidrio, en concreto y paetada y pintada entre otras denominaciones. La ejecucin de proyectos en Bogot y, especialmente en la vivienda en altura, hay dos materiales de uso tradicional y relevantes por su ndice de uso: por un lado el ladrillo en sus variaciones como portante y revestimiento

Tabla No. 1 Ejemplos de Fachadas en Bogot Fuente: Elaboracin propia.

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y por otro lado el concreto y los paetes, sin dejar de lado las fachadas en materiales ptreos, como el mrmol y la piedra y los revestimientos en vidrio y aluminio. A continuacin se presenta una muestra de los materiales de mayor uso.

Segn las estadsticas del DANE (2013), en la ciudad de Bogot y las principales ciudades del pas los sistemas constructivos ms implementados de acuerdo a sus reas y unidades son en orden, 1) Mampostera confinada, 2) Prefabricados industrializados y 3) Mampostera estructural, lo cual es una tendencia habitual desde hace ms de ocho aos1. Esta informacin ofrece un panorama general sobre cules sistemas constructivos soportan las fachadas que ms se construyen en la ciudad, y por lo tanto, tambin algunas de sus caractersticas y elementos comunes.

Como se enunci anteriormente, el mbito de estudio donde se centra esta investigacin es la ciudad de Bogot; en ese orden de ideas, es necesario generar una clasificacin de tipologas de fachada basado en las que se dan en esta ciudad, as como sus caractersticas que son susceptibles de ser replicadas fcilmente, utilizando la tipologa descrita.

En ese orden de ideas, se puede decir o afirmar que las envol-ventes de la edificacin y sus tipologas tienen un papel crucial en el desempeo de los materiales que la componen, pero a su vez, las envolventes, sus caractersticas y la manera como son impactadas por el ambiente estn determinadas por la forma y tipologa de la edificacin.

1 Existe una variacin de esta tendencia constructiva para vivienda en Bogot en el cuarto trimestre del ao 2010.

Por esa razn, la presente investigacin en captulos posteriores identificar las clases de mampostera confinada disponibles en el mercado, as como pruebas de laboratorio de un bloque experimental que incorpora elementos reciclados en su compo-sicin, y, de esta manera, evaluar su aplicabilidad y eficiencia en fachadas de edificaciones en la ciudad de Bogot.

LA EFICIENCIA ENERGTICA EN LA ENvOLvENTE vERTICALLa envolvente vertical o fachada como un sistema de la edifi-cacin que recibe influencias externas e internas , actuando como soporte, control, y acabado, debe ser eficiente energti-camente en su relacin con el medio ambiente, la edificacin y sus ocupantes, mediante el aprovechamiento de las condiciones naturales y artificiales de su entorno, debe responder un diseo y/o configuracin constructiva y arquitectnica donde la selec-cin de materiales de la fachada contribuyen a brindar confort a sus ocupantes y que a su vez est libre de contaminantes para el uso que fue concebida.

Es decir que la eficiencia se logra con la utilizacin adecuada de materiales y la optimizacin en el uso de los recursos, pero tambin se requiere tomar en cuenta otros aspectos desde el momento del diseo y la implantacin del proyecto en el lugar, pues todo el sistema debe comportarse de manera ptima. De esta manera, y de acuerdo con las investigaciones realizadas anteriores por los autores, enfocados en la eficiencia energtica y el reciclaje de materiales, este estudio conduce a establecer caractersticas y propiedades de fcil aplicacin prctica en la fachada de la edificacin de vivienda en altura en Bogot.

LOS MATERIALES RECICLABLES A PARTIR DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIN Y DEMOLICIN Los residuos de construccin y demolicin provienen de obras pblicas y/o privadas de adecuaciones, remodelaciones o por la terminacin de la vida til de la edificacin, en su mayora son clasificados desde las obras de acuerdo a sus caractersticas y segn las exigencias de las normas ambientales distritales, llegan a las zonas de acopio autorizadas por el Distrito para su aprovechamiento y son clasificados como: material de excava-cin tierra negra y capa vegetal; arcillas, limos, lodos; material de demolicin como concreto, ladrillos, bloques y cermicos y, como material de demolicin de obras de infraestructura vial que contiene asfalto; posteriormente son ubicados de acuerdo a sus caractersticas en diferentes zonas para someterlos a una trituracin, cribado o tamizaje con mquinas con tecnologa especializada que reducen el tamao del material hasta que alcance la granulometra para el adecuado uso, como por ejemplo bases y sub- bases de obras de infraestructura o como agregados para la elaboracin elementos prefabricados bloques y adoquines entre otros. A continuacin se da a conocer una grfica del proceso.

Segn el estudio realizado en Bogot por la Secretara del Ambiente y la Unidad Administrativa Especial de Servicios

Fuente: DANE,2013

Figura 3. La fachada de la edificacin y su relacin con el ambiente, la edificacin y sus ocupantes Fuente: Elaboracin propia

Figura 2. Tipos de fachada Fuente: Elaboracin propia

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Pblicos, la Secretaria Distrital de Planeacin y la Secretara del Hbitat en el ao 2012 sobre la caracterizacin aproximada de los residuos de construccin y demolicin, se encontr que el mayor volumen corresponde a los residuos inertes arcillosos entre los que se destacan los recebos y arcillas expandibles y no expandibles con un porcentaje del 72% seguido de los inertes ptreos asfaltico y no asfalticos con un 20 % los cuales no se estn aprovechando y en especial los inertes ptreos no asfalticos que requieren estudios de investigacin I + D, ya que tienen un gran potencial en el desarrollo de mercados de productos para la construccin con contenido reciclado, es decir elementos que pueden ser fabricados en concreto con agregado reciclado; un ejemplo de ello son los mampuestos utilizados en muros o cerramientos de las envolventes.

En el contexto cultural muy poco se tiene en cuenta la dimensin energtica de los materiales, la atencin se centra ms en su apariencia fsica. La energa est implcita en la materia pues todo organismo constituye un sistema energtico que requiere energa para subsistir. La naturaleza es intrnsecamente ahorra-dora, ya que tiende a conservar estables las cantidades globales de materia y energa.

En cuanto a las propiedades constructivas de los materiales incluyendo los elementos con contenido reciclados, estn deter-minadas por sus propiedades trmicas, las caractersticas de la

superficie y la geometra de la construccin. Las propiedades ms relevantes en cuanto al desempeo trmico son el coefi-ciente total de transferencia trmica (valor U), la resistencia total trmica (valor R), la capacidad de calor y resistencia, y capacidad de emisividad, transmisividad y reflectividad. A continuacin se presentarn conceptos bsicos asociados a la transferencia de calor sobre fachadas haciendo nfasis en las propiedades de los materiales como conductividad.

ANLISIS DEL COMPORTAMIENTO TRMICO DE LAS MATERIALES DE LAS FACHADAS EN LA EDIFICACIN El calor es la transferencia de energa que ocurre entre diferentes cuerpos que tienen temperaturas diferentes, la cual fluye del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.

Este fenmeno cobra importancia al evaluar una edificacin, ya que indica cunta energa se gana si la temperatura exterior es mayor que la interior o cuanta energa se pierde si la tempe-ratura interior es mayor que la exterior. Esta transferencia de energa indirectamente estara afectando nuestra sensacin de bienestar trmico ya que modifica la temperatura interior de los edificios.

En una edificacin, la transferencia de calor depende de varios factores, los cuales pueden ser resumidos en:

Diseo: dimensiones geomtricas de los elementos de la edificacin (paredes, techos, pisos, ventanas), orientacin, protecciones solares, etc.

Propiedades de materiales: conductividad trmica, transmi-sividad, densidad, capacidad calorfica, etc.

Datos climticos: temperatura del aire, radiacin solar, humedad, velocidad del aire, etc.

Uso: ganancias internas por personas, equipos, iluminacin, infiltraciones, etc.

Cuando se habla de mejoramiento trmico de una edificacin se desea realizar un clculo de la transferencia de calor a travs de todos los elementos que dividen el exterior del interior. Para esto se aplican las ecuaciones de conduccin, conveccin y radiacin a todos los elementos tomando en cuenta los diferentes factores que pueden intervenir (diseo, propiedades de materiales, data climtica y uso). Para esto, hoy en da, se cuenta con herramientas computaciones de simulacin dinmica.

Para poder realizar dicho tipo de anlisis, lo primero que se necesita saber es el comportamiento trmico del elemento de la envolvente, por ejemplo el muro exterior. Este comporta-miento viene dado por el coeficiente total de transferencia de calor U. Este coeficiente es la simplificacin e integracin de los fenmenos de conveccin y conduccin. Aunque para este clculo manual no se est incluyendo el fenmeno de radiacin, las herramientas computaciones dinmica existentes si lo toman en cuenta.

Donde,

U: Transmitancia trmica global (W/m2 K)

k: Conductividad trmica del material (W/m K)

e: Espesor (m)

h: Coeficiente de transferencia de calor por conveccin de cada lado de la superficie (W/m2 K)

Con este coeficiente se puede calcular la transferencia de calor a travs de los elementos de la envolvente para estimar la cantidad de calor para mantener una temperatura especfica en el interior

Figura 4. Tratamiento de los Residuos de Construccin y Demolicin Elaboracin Propia Apoyo de la Planta de Reciclados Industriales

Figura 5. Caracterizacin de los Residuos de Construccin y Demolicin Fuente: Secretaria Distrital del Ambiente Presentacin de Gestin y Control de RCD -2012

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dado ciertas condiciones exteriores. Se observa que al tener ms de un elemento slido, la relacin espesor-conductividad de cada uno se va sumando.

Al querer utilizar materiales con contenido de reciclado un paso importante es realizar ensayos trmicos para poder determinar la conductividad trmica del material, de esta forma se podr estimar adecuadamente su impacto sobre la transferencia de calor total.

CONCLUSIONES Desde que inicia su vida til, el edificio cuenta con ciertas condi-ciones que el usuario cambiar de acuerdo a sus necesidades si estas no cumplen con sus expectativas. Sin embargo, lo ideal es lograr edificaciones que no requieran de equipamiento adicional para mejorar o modificar sus condiciones ambientales en el interior.

El comportamiento trmico de los materiales depende de sus propias caractersticas de origen o adquiridas desde su trans-formacin y/o procesamiento, por lo tanto es necesario analizar aspectos como la inercia trmica, masa trmica, el calor espec-fico y la forma como ellas influyen en el comportamiento trmico dentro de la edificacin al ser unido con otros elementos a travs de un diseo especfico ubicado en un lugar determinado.

Los parmetros comunes para medir la efectividad de la envol-vente incluye proteccin fsica del clima (confort), calidad del aire interior (salud pblica e higiene), durabilidad y eficiencia energtica. Para lograr estos objetivos, todos los sistemas de envolventes de edificaciones deben incluir una estructura slida, un sistema de drenaje, barreras de aire, barreras trmicas y tal vez incluir una barrera de vapor. El control de la humedad