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Para optar el Título Profesional de Arquitecta Huancayo, 2021 FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Arquitectura Tesis Fany Eliana Huamani Cardenas Yubisa Wendy Taipe Escobar Jackeline Sandra Ugarte Vega Análisis del confort térmico en las viviendas “Sumaq Wasi”, Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia Chupaca, región Junín Esta obra está bajo una Licencia "Creative Commons Atribución 4.0 Internacional" . P á g i n a 2 | 157 AGRADECIMIENTOS Quedamos infinitamente agradecidas con el Programa Nacional de Becas y Créditos Educativos (PRONABEC), con nuestros padres, familiares y amigos por apoyarnos en todo momento. Agradecemos a la Universidad Continental por habernos acogido durante estos 5 años, a nuestros docentes quienes con sus enseñanzas nos encaminaron por el bien. Sobre todo, quedamos eternamente agradecidas con la población del anexo de Misquipata, quienes nos permitieron ingresar a sus hogares a realizar los estudios correspondientes, recordaremos siempre con gran estima que desde el primer momento en que llegamos estuvieron dispuestos a apoyarnos y por las innumerables muestras de cariño. P á g i n a 3 | 157 DEDICATORIA ACTO QUE DEDICAMOS A DIOS: A NUESTROS PADRES: A NUESTRAS HERMANAS: A NUESTRAS FAMILIA: A LA UNIVERSIDAD CONTINENTAL: A LA E.A.P. ARQUITECTURA: A LOS ASESORES: Dedicamos este trabajo a Dios por darnos fortaleza mediante la promesa escrita en ISAIAS 41:10 que menciona: “No tengas miedo, porque estoy contigo.” “No te angusties, porque yo soy tu Dios.” “Yo te daré fuerzas. Sí, yo te ayudaré.” “Con mi mano derecha de justicia, de veras te sostendré.” Que, con su apoyo y amor incondicional hacia cada una de nosotras, siempre supieron guiarnos en el camino correcto, sosteniéndonos en todos los momentos difíciles, como también corrigiéndonos cuando es necesario. Gracias, por tanto: Maximiliana y Néstor; Teodora y Simeón; Bertha y Juan. Por ser el apoyo moral, económico y cómplices del proceso académico, gracias por el apoyo en las incansables amanecidas y por todos sus consejos de vida; con cariño para: Liz y Yesenia Huamaní; Karina Taipe y Raquel Romo. A nuestros; abuelitos, abuelitas, tíos, tías, primos, primas, sobrinos y sobrinas. Que con su gran muestra de cariño y confianza siempre estuvieron ahí dejándonos saber que contábamos con su apoyo. Por ser la casa de estudios que nos acogió y brindo todas las herramientas para desarrollarnos profesionalmente durante estos 5 años. Por acompañarnos en todo el proceso, brindándonos todos los conocimientos necesarios para nuestra formación profesional. Por guiarnos y asesorarnos en el estudioo. Gracias, Arq° Yameli Rosmeri Segura y Arq. Adolfo Concha Flores por todo el apoyo recibido . P á g i n a 4 | 157 ÍNDICE AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... 2 DEDICATORIA ............................................................................................................. 3 RESUMEN .................................................................................................................. 12 ABSTRACT ................................................................................................................ 13 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 14 CAPÍTULO I ................................................................................................................ 17 PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ............................................................................. 17 1.1. Planteamiento y formulación del problema ...................................................... 17 1.1.1. Fundamentación teórica del problema .............................................................. 17 1.1.2. Fundamentación fáctica del problema .............................................................. 19 1.2. Formulación de los problemas de investigación .............................................. 20 1.2.1. Formulación del problema general .................................................................... 20 1.2.2. Formulación de los problemas específicos ...................................................... 20 1.3. Formulación de los objetivos de la investigación ............................................ 21 1.3.1. Formulación del objetivo general ....................................................................... 21 1.3.2. Formulación de los objetivos específicos ......................................................... 21 1.4. Justificación de la investigación ......................................................................... 21 1.4.1. Justificaciones socioeconómicas ....................................................................... 21 1.4.2. Justificación Ambiental ........................................................................................ 22 1.4.3. Justificación arquitectónica ................................................................................. 22 1.5. Alcance de la Investigación ................................................................................ 22 1.6. Formulación de las Hipótesis .............................................................................. 23 1.6.1. Formulación de la hipótesis general .................................................................. 23 1.6.2. Formulación de las hipótesis específicas ......................................................... 23 1.7. Descripción de variables ..................................................................................... 23 1.7.1. Variable X .............................................................................................................. 23 1.7.2. Variable Y .............................................................................................................. 24 CAPÍTULO II ............................................................................................................... 26 MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 26 2.1. Antecedentes del problema ................................................................................ 26 2.1.1. Antecedentes internacionales ............................................................................ 26 2.1.2. Antecedentes nacionales .................................................................................... 30 P á g i n a 5 | 157 2.1.3. Antecedentes locales ........................................................................................... 33 2.2. Bases teóricas ....................................................................................................... 34 2.2.1. Confort térmico...................................................................................................... 34 2.2.2. Inercia térmica ....................................................................................................... 35 2.2.3. Variables ambientales .......................................................................................... 37 2.2.4. Instrumento para medir Confort térmico ........................................................... 39 2.3. Viviendas Sumaq Wasi ........................................................................................ 39 2.3.1. Vivienda Sumaq Wasi – Sierra ........................................................................... 41 2.3.1.1. Doble muro de ladrillo con aislante .................................................................... 42 2.3.2. Criterio Bioclimático ..............................................................................................45 2.3.3. Forma Arquitectónica ........................................................................................... 49 2.3.4. Definición de términos básicos ........................................................................... 65 CAPÍTULO III: ............................................................................................................. 67 METODOLOGÍA ......................................................................................................... 67 3.1. Método, y alcance de la investigación............................................................... 67 3.1.1. Método ................................................................................................................... 67 3.1.2. Nivel ........................................................................................................................ 67 3.1.3. Tipo ......................................................................................................................... 67 3.2. Diseño de la investigación .................................................................................. 67 3.3. Población y muestra ............................................................................................. 68 3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .......................................... 69 3.4.1. Observación .......................................................................................................... 69 3.4.2. Encuesta ................................................................................................................ 69 3.5. Planteamiento de la descripción de las estrategias de trabajo ..................... 69 3.5.1. Estrategia de la investigación científica ............................................................ 70 3.5.2. Estrategia de la tipología arquitectónica a evaluar ......................................... 70 3.5.3. Estrategia proyectual arquitectónica ................................................................. 70 CAPÍTULO IV: ............................................................................................................ 72 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................... 72 4.1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................... 72 4.1.1. RESULTADOS ...................................................................................................... 72 4.1.2. DISCUSIONES ..................................................................................................... 97 4.2. CONCLUSIONES ............................................................................................... 102 P á g i n a 6 | 157 4.3. RECOMENDACIONES ...................................................................................... 104 CAPÍTULO V: ........................................................................................................... 106 PROYECTO ARQUITECTÓNICO ............................................................................. 106 5.1. Planteamiento del problema arquitectónico ................................................... 106 5.2. Identificación de medios y fines ....................................................................... 107 5.3. Estudio del objeto ............................................................................................... 108 5.3.1. Vivienda rural Misquipata .................................................................................. 108 5.3.2. Sumaq Wasi Misquipata .................................................................................... 110 5.4. Estudio del usuario ............................................................................................. 112 5.4.1. Cantidad de habitantes por vivienda ............................................................... 112 5.4.2. Uso que le dan los habitantes a los ambientes de la vivienda .................... 113 5.4.3. Actividad socioeconómica ................................................................................. 113 5.4.4. Necesidades del usuario ................................................................................... 114 5.5. Estudio del contexto físico espacial ................................................................. 115 5.5.1. Ubicación ............................................................................................................. 115 5.5.2. Localización: ........................................................................................................ 115 5.5.3. Linderos y colindantes del lote matriz: ............................................................ 115 5.5.4. Coordenadas ....................................................................................................... 116 5.5.5. Relieve ................................................................................................................. 116 5.5.6. Recursos naturales ............................................................................................ 117 5.6. Clima ..................................................................................................................... 117 5.6.1. Temperatura ........................................................................................................ 117 5.6.2. Humedad.............................................................................................................. 118 5.6.3. Velocidad de viento ............................................................................................ 118 5.6.4. Radiación Solar ................................................................................................... 119 5.6.5. Precipitación ........................................................................................................ 120 5.7. Estrategia proyectual ......................................................................................... 120 5.7.1. Criterio arquitectónico ........................................................................................ 120 5.7.2. Criterio estructural .............................................................................................. 121 5.8. Criterio bioclimático ............................................................................................ 121 5.9. Propuesta Módulo A ........................................................................................... 124 5.9.1. Anteproyecto ....................................................................................................... 124 5.9.1.1. Programa arquitectónico ................................................................................... 124 P á g i n a 7 | 157 5.9.1.2. Flujograma ........................................................................................................... 125 5.9.1.3. Zonificación.......................................................................................................... 125 5.9.2. Arquitectura ......................................................................................................... 126 5.9.3. Criterio estructural .............................................................................................. 127 5.9.4. Criterio bioclimático ............................................................................................ 127 5.10. Propuesta Módulo B ........................................................................................... 132 5.10.1. Anteproyecto ....................................................................................................... 132 5.10.1.1. Programa arquitectónico ................................................................................... 133 5.10.1.2. Flujograma ...........................................................................................................133 5.10.1.3. Zonificación.......................................................................................................... 134 5.10.2. Arquitectura ......................................................................................................... 135 5.10.3. Criterio estructural .............................................................................................. 135 5.10.4. Criterio bioclimático ............................................................................................ 136 5.11. Propuesta Módulo C .......................................................................................... 138 5.11.1. Anteproyecto ....................................................................................................... 138 5.11.1.1. Programa arquitectónico ................................................................................... 139 5.11.1.2. Flujograma ........................................................................................................... 139 5.11.1.3. Zonificación.......................................................................................................... 140 5.11.2. Arquitectura ......................................................................................................... 141 5.11.3. Criterio estructural .............................................................................................. 142 5.11.4. Criterio bioclimático ............................................................................................ 142 5.12. Propuesta Módulo D .......................................................................................... 145 5.12.1. Anteproyecto ....................................................................................................... 145 5.12.1.1. Programa arquitectónico ................................................................................... 146 5.12.1.2. Flujograma ........................................................................................................... 146 5.12.1.3. Zonificación.......................................................................................................... 147 5.12.2. Arquitectura ......................................................................................................... 148 5.12.3. Criterio estructural .............................................................................................. 148 5.12.4. Criterio bioclimático ............................................................................................ 149 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 152 ANEXOS REFERENCIAS P á g i n a 8 | 157 INDICE DE FIGURAS Figura 1 Mapa de riesgo para heladas en la provincia de Chupaca. ........................... 19 Figura 2. Diagrama psicométrico del proyecto estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social. .................................. 27 Figura 3. Fachadas de la vivienda terminada .............................................................. 27 Figura 4. Análisis de temperatura en el comedor ........................................................ 28 Figura 5. Vivienda económica en el altiplano andino .................................................. 30 Figura 6. Orientación ideal de una vivienda ................................................................ 31 Figura 7. Confort térmico en viviendas ....................................................................... 34 Figura 8. Factores ambientales que afectan el confort térmico ................................... 35 Figura 9. Inercia térmica ............................................................................................. 35 Figura 10. Variables ambientales y personales ........................................................... 36 Figura 11. Tipos de vivienda Sumaq Wasi .................................................................. 40 Figura 12. Módulos Sumaq Wasi a través del 2014 - 2020 ......................................... 41 Figura 13. Distribución de ambientes de la Sumaq Wasi - Sierra ................................ 42 Figura 14. Sumaq Wasi de material ladrillo – Sierra.................................................... 42 Figura 15. Doble muros de ladrillo en las Sumaq Wasi - Sierra .................................. 43 Figura 16. Pisos de las Sumaq Wasi – Sierra. ............................................................ 43 Figura 17. Puertas y ventanas de las Sumaq Wasi - Sierra ........................................ 44 Figura 18. Cobertura de las Sumaq Wasi - Sierra ....................................................... 44 Figura 19. Estrategias bioclimáticas en las viviendas Sumaq Wasi ............................. 45 Figura 20 . Asoleamiento en verano e invierno. .......................................................... 48 Figura 21 . Diseño de recorrido de vientos en módulos de vivienda ............................ 48 Figura 22 . Movimientos del aire ................................................................................. 49 Figura 23. Forma arquitectónica de las viviendas Sumaq Wasi.- Sierra ...................... 50 Figura 24.Primer módulo de vivienda Sumaq Wasi (2014)- Sierra .............................. 51 Figura 25. Distribución de espacios de las Sumaq Wasi - Sierra. ............................... 51 Figura 26. Dimensión de espacios interiores y altura de las Sumaq Wasi - Sierra ...... 52 Figura 27. Elementos constructivos de las Sumaq Wasi - Sierra ................................ 53 Figura 28. Detalle de piso de las Sumaq Wasi - Sierra ............................................... 53 Figura 29. Detalle de piso de dormitorios de las Sumaq Wasi – Sierra ....................... 54 Figura 30. Detalle de techo de las Sumaq Wasi – Sierra ............................................ 55 Figura 31. Corte lateral de la ventana cenital de las Sumaq Wasi – Sierra ................. 55 Figura 32. Modulación del cielo raso del techo de las Sumaq Wasi – Sierra ............... 56 Figura 33. Detalles del cielo raso del techo de las Sumaq Wasi – Sierra .................... 57 Figura 34. Corte de doble muro de la Sumaq Wasi ..................................................... 57 Figura 35. Detalle en planta de puerta 1 de la Sumaq Wasi – Sierra .......................... 58 Figura 36. Plano en planta de puerta de la Sumaq Wasi – Sierra ............................... 59 Figura 37. Plano en planta de ventana de la Sumaq Wasi – Sierra............................. 60 Figura 38. Elevación de ventana de la Sumaq Wasi – Sierra ...................................... 61 Figura 39. Elevación de ventana de la Sumaq Wasi – Sierra ...................................... 61 Figura 40. Relación de valor de la transmitancia ......................................................... 62 Figura 41. Población y muestra de la investigación .................................................... 68 Figura 42. Tipo de muestra de la investigación. .......................................................... 68 Figura 43. Estratega de investigación científica .......................................................... 70 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199402 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199408 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199410 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199412 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199414 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199415 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199416 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199417file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199418 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199419 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199424 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199425 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199426 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199427 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199428 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199429 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199430 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199431 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199432 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199433 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199434 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199435 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199436 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199437 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199440 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199441 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199442 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199443 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199444 P á g i n a 9 | 157 Figura 44. Procedimiento estadístico de la hipótesis................................................... 72 Figura 45. Promedio de temperatura interna de vivienda Sumaq Wasi ....................... 76 Figura 46. Comparación de la humedad exterior e interior de la vivienda Sumaq Wasi ................................................................................................................................... 78 Figura 47. Condición de la orientación en las viviendas Sumaq Wasi. ........................ 79 Figura 48. Resumen del análisis de orientación de los 67 módulos de vivienda Sumaq Wasi ........................................................................................................................... 80 Figura 49. Resumen del análisis de asoleamiento de los 67 módulos de vivienda Sumaq Wasi ............................................................................................................... 81 Figura 50. Condición del asolamiento en las viviendas Sumaq Wasi. ......................... 81 Figura 51. Condición de la protección de vientos en las viviendas Sumaq Wasi. ........ 82 Figura 52. Resumen del análisis de protección de vientos en los módulos de vivienda Sumaq Wasi. .............................................................................................................. 83 Figura 53. Análisis térmico, en función al tamaño de las viviendas Sumaq Wasi ........ 85 Figura 54. Análisis térmico, en función al espesor del muro de las viviendas Sumaq Wasi ........................................................................................................................... 87 Figura 55. Análisis térmico, en función a la forma de las viviendas Sumaq Wasi. ....... 89 Figura 56. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del muro de la vivienda Sumaq Wasi en el anexo Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. ........... 92 Figura 57. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del techo de la vivienda Sumaq Wasi en Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. .......................... 94 Figura 58. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del piso de la vivienda Sumaq Wasi en Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. .......................... 96 Figura 59. Identificación de causa y efecto del problema de la vivienda rural en Misquipata. ............................................................................................................... 106 Figura 60 Vivienda rural Misquipata. Se observa la inadecuada construcción de viviendas. .................................................................................................................. 107 Figura 61. Identificación de medios y fines de la propuesta de módulo de vivienda. 107 Figura 62. Vivienda típica del anexo de Misquipata .................................................. 108 Figura 63. Material predominante en la cobertura. .................................................... 109 Figura 64. Material predominante en muros .............................................................. 109 Figura 65. Material predominante en piso. ................................................................ 110 Figura 66. Vivienda Sumaq Wasi en el anexo de Misquipata .................................... 110 Figura 67. Tabla de figura del número de habitantes por vivienda. ........................... 112 Figura 68. Tabla de figura del rango de horas diurnas del habitante en la vivienda. . 112 Figura 69. Tabla de figuras del uso del ambiente del espacio social. ........................ 113 Figura 70. Actividad socioeconómica de los habitantes de Misquipata ..................... 114 Figura 71 Relieve longitudinal del anexo de Misquipata. ........................................... 116 Figura 72. Relieve transversal del anexo de Misquipata. .......................................... 116 Figura 73. Variación de temperatura en el año del anexo de Misquipata .................. 117 Figura 74. Variación de temperatura en el anexo de Misquipata ............................... 118 Figura 75. Variaciones de la velocidad del viento en el anexo de Misquipata ........... 119 Figura 76. Variación de la radiación global horizontal del anexo de Misquipata. ....... 119 Figura 77. Variación de la radiación global horizontal del anexo de Misquipata. ....... 120 Figura 78. Diagrama de la estrategia proyectual ....................................................... 121 Figura 79. Estrategias bioclimáticas .......................................................................... 122 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199445 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199446 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199447 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199447 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199448 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199449 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199449 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199450 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199450 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199451 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199452 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199453 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199453 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199454 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199455 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199455 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199456 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199460 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199460file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199461 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199461 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199462 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199463 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199464 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199465 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199466 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199467 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199471 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199472 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199473 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199474 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199475 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199476 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199477 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199478 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199479 P á g i n a 10 | 157 Figura 80. Estrategia de calentamiento pasivo.......................................................... 123 Figura 81. Programa arquitectónico del módulo de vivienda rural ............................. 124 Figura 82. Diagrama de flujo de los ambientes del módulo A de vivienda rural ......... 125 Figura 83. Zonificación arquitectónica de la propuesta del módulo A ........................ 126 Figura 84. Posición del sol en el módulo A en el solsticio de verano. ........................ 128 Figura 85. Posición del sol en el módulo A en el solsticio de invierno. ...................... 129 Figura 86. Posición del sol en el módulo A en el equinoccio. .................................... 129 Figura 87. Confort térmico de la propuesta módulo A ............................................... 130 Figura 88. Cuadro de valoración de ambiente térmico según el PVM y PPD ............ 131 Figura 89. Grado de satisfacción del módulo A ......................................................... 131 Figura 90. Grado de disconfort del módulo A ............................................................ 132 Figura 91. Programa arquitectónico del módulo B .................................................... 133 Figura 92. Diagrama de flujo de los ambientes del módulo B .................................... 133 Figura 93. Zonificación arquitectónica del módulo B ................................................. 134 Figura 94. Posición del sol en el módulo B en el solsticio de verano. ........................ 137 Figura 95. Posición del sol en el módulo B en el solsticio de invierno. ...................... 137 Figura 96. Posición del sol en el módulo B en el equinoccio. .................................... 138 Figura 97. Programa arquitectónico del módulo C .................................................... 139 Figura 98. Diagrama de flujo de los ambientes del módulo C ................................... 139 Figura 99. Zonificación arquitectónica del módulo C ................................................. 140 Figura 100. Posición del sol en el equinoccio en el módulo C ................................... 144 Figura 101. Posición del sol en el solsticio de invierno en el módulo C ..................... 144 Figura 102. Programa arquitectónico del módulo D .................................................. 146 Figura 103. Diagrama de flujo de los ambientes del módulo D ................................. 146 Figura 104. Zonificación arquitectónica del módulo D ............................................... 147 Figura 105. Posición del sol en el solsticio de verano del módulo D ......................... 150 Figura 106. Posición del sol en el equinoccio en el módulo D ................................... 150 Figura 107. Posición del sol en el solsticio de invierno en el módulo D ..................... 151 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199481 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199482 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199483 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199484 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199489 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199492 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199493 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199494 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199498 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199499 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199500 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199503 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199504 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199505 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199506 P á g i n a 11 | 157 INDICE DE CUADROS Tabla 1. Variable independiente V(x) .......................................................................... 24 Tabla 2. Variable dependiente V(y) ............................................................................. 24 Tabla 3. Rango de confort térmico .............................................................................. 38 Tabla 4. Rango de humedad confortable .................................................................... 38 Tabla 5. Valores límites máximos de transmitancia térmica en W/m2K....................... 63 Tabla 6. Resultados generales de las hipótesis específicas........................................ 73 Tabla 7. Temperatura interna de la vivienda ............................................................... 75 Tabla 8. Rangos de evaluación del confort térmico en relación a la temperatura. ....... 76 Tabla 9. Promedio de humedad interna y externa de las viviendas Sumaq Wasi ........ 77 Tabla 10. Rangos de humedad para confort térmico. ................................................. 78 Tabla 11. Orientación en las viviendas Sumaq Wasi................................................... 80 Tabla 12. Condición del asoleamiento en las viviendas Sumaq Wasi ......................... 81 Tabla 13. Condición de la protección de vientos en las viviendas Sumaq Wasi .......... 82 Tabla 14. Análisis térmico, en función al tamaño de las viviendas Sumaq Wasi. ........ 84 Tabla 15. Análisis térmico, en función al espesor del muro de las viviendas Sumaq Wasi ................................................................................................................................... 86 Tabla 16. Análisis térmico, en función forma de las viviendas Sumaq Wasi ................ 88 Tabla 17. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del muro de la vivienda Sumaq Wasi en el anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. .................... 91 Tabla 18. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del techo de la vivienda Sumaq Wasi en Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. ........................................ 93 Tabla 19. Transmitancia térmica en los elementos constructivos del piso de la vivienda Sumaq Wasi en Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa. ........................................95 Tabla 20. Materiales de los muros de las viviendas Sumaq Wasi. ............................ 111 Tabla 21. Materiales de los muros de las viviendas Sumaq Wasi ............................. 111 Tabla 22. Materiales de la cobertura de las viviendas Sumaq Wasi .......................... 111 Tabla 23. Temperatura en °C del anexo de Misquipata. ........................................... 117 Tabla 24. Humedad en % del anexo de Misquipata .................................................. 118 Tabla 25. Medidas de la velocidad del viento en el anexo de Misquipata. ................. 118 Tabla 26 Radiación global horizontal del anexo de Misquipata. ................................ 119 Tabla 27 Precipitación en el anexo de Misquipata .................................................... 120 Tabla 28 Ambientes en función a la necesidad del calor ........................................... 123 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199509 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199510 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199513 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199528 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199529 file:///C:/Users/Ancosur/Downloads/03.%20%20TESIS%20(18,04,2022).docx%23_Toc101199531 P á g i n a 12 | 157 RESUMEN En el Perú las heladas afectan a las zonas altoandinas, “estas se consideran a partir de los 2,500 m.s.n.m. de acuerdo al Decreto Supremo N.º 051-2010-EF3 emitido por el Congreso de la República del Perú” (1). La presente investigación se desarrolla en “el anexo de Misquipata de la provincia de Chupaca en Junín a 3646 m.s.n.m., donde se experimentan bajas temperaturas que oscilan entre -6°C a -4°C” (2); afectando a la población en aspectos como; salud, educación, infraestructura, actividad agrícola y ganadera. Ante esta problemática, el ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (MVCS) a través del Programa Nacional de Vivienda Rural (PNVR) crea los módulos de viviendas Sumaq Wasi en pro del bienestar de grupos sociales en situación de pobreza. En Misquipata en el año 2019 se inicia la construcción de 67 módulos Sumaq Wasi, con el objetivo de hacer frente a las heladas y mejorar la calidad de vida del poblador; por ello, se realiza la investigación en este anexo, ya que fueron entregadas a inicios del año 2020, siendo los más recientes en la región y sobre todo porque se encuentran encima de los 3600 m.s.n.m. con la presencia de bajas temperaturas y heladas. Los módulos de viviendas analizadas contemplan 26.25m2 con diseño bioclimático y techos a dos aguas de un solo nivel con dos dormitorios, un ambiente de uso social, un área tapón. Pisos de madera machihembrada en los dormitorios y de cemento pulido en el ambiente social; ventanas de vidrio con contraventanas de triplay y madera. La investigación se desarrolló durante los años 2020 - 2021 con visitas quincenales; por lo tanto, los datos para la selección de la muestra son no probabilísticos, a juicio de las investigadoras, es decir, los 67 módulos Sumaq Wasi. Se utilizaron instrumentos como: registrador Most, termohigrómetro para medir la temperatura y humedad, y un distanciómetro. Además de encuestas y fichas técnicas para el análisis del usuario. A partir de los análisis se obtuvo que el confort térmico es medianamente adecuado debido a factores como el clima, el criterio bioclimático, la forma arquitectónica y la materialidad en los 67 módulos de vivienda. Además, estos no se adaptan a las necesidades de los usuarios, causando el inadecuado uso de los P á g i n a 13 | 157 ambientes. Por lo que se propone cuatro tipos de módulos de viviendas en diferentes entornos, orientaciones y actividades propias del poblador. Palabras claves: Confort térmico, Sumaq Wasi, diseño bioclimático, heladas, clima. ABSTRACT In Peru, frosts affect the high Andean zones, "these are considered as from 2,500 m.a.s.l. according to Supreme Decree Nº 051-2010-EF3 issued by the Congreso de la República del Peru" (1). The present investigation is developed in the annex of Misquipata in the province of Chupaca in Junín at 3646 m.a.s.l., which experience low temperatures ranging from "-6°C to -4°C (2)"; affecting the population in aspects such as; health, education, infrastructure, agricultural and livestock activity. Faced with this problem, the Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento (MVCS) through the Programa Nacional de Vivienda Rural (PNVR) created the Sumaq Wasi housing modules for the welfare of social groups living in poverty. In Misquipata in 2019, the construction of 67 Sumaq Wasi modules will begin, with the aim of coping with frost and improving the quality of life of the population. The research is conducted in this annex, since they were delivered at the beginning of 2020, being the most recent in the region and especially because they are located above 3600 m.a.s.l. with the presence of low temperatures and frosts. The housing modules analyzed are 26.25m2 with bioclimatic design and 2-slope roofs on a single level with 2 bedrooms, 1 social area, 1 buffer area. Tongue and groove wood floors in the bedrooms and polished cement in the social area; glass windows with plywood and wood shutters. The research was conducted during the years 2020 - 2021 with biweekly visits. The data for the selection of the sample is non-probabilistic, in the opinion of the researchers, i.e., the 67 Sumaq Wasi modules. Instruments used were: Most recorder, thermohydrometer to measure temperature and humidity, and a distance meter. In addition to surveys and technical data sheets for user analysis. From the analysis it was found that the thermal comfort is moderately adequate due to factors such as climate, bioclimatic criteria, architectural form and materiality in the 67 housing modules. In addition, these are not adapted to the needs of the users, causing the inadequate use of the environments. Therefore, 4 types of housing modules are proposed in different environments, orientations and activities of the inhabitant. Key words: Thermal comfort, Sumaq Wasi, bioclimatic design, frost, climate. P á g i n a 14 | 157 INTRODUCCIÓN Todos los años la población de zonas alto andinas del Perú, sufren efectos adversos de heladas y friaje. El Plan Multisectorial ante heladas y friajes 2019-2021, menciona que para el año 2019 la brecha vulnerable expuesta ante estos efectos es de 112 y 113 familias, afectando a la salud inclusive con pérdidas de vidas humanas, así como a sus principales fuentes de ingresos económicos, es decir, agricultura y ganadería de su entorno. Estas afectaciones se intensifican gravemente por la condición social (pobreza o pobreza extrema), y ubicación geográfica. En respuesta a este problema, el MVCS viene haciendo esfuerzos a través del “Plan Multisectorial ante heladas y friaje (PMAHF) que propone cerrar al 100% las brechas prioritarias de viviendas, escuelas, cobertizos y pastos cultivados, con intervenciones sostenibles y de entrega directa a la población más vulnerable a los impactos de las heladas y friaje” (3) . En el marco del PMAHF, el PNVR implementa la vivienda Sumaq Wasi con el “objetivo de mejorar, reconstruir y reforzar las condiciones de la vivienda rural de los pobladores a los cuales les permita mejorar su calidad de vida, generar igualdad de oportunidades, desarrollar y fortalecer sus capacidades individuales y comunitarias” (4). EL año 2019 se desarrollan 67 viviendas Sumaq Wasi en el anexo de Misquipata del distrito de San Juan de Jarpa, Chupaca, Junín. En beneficio de la población local con precariedad en sus viviendas. Es así que la presente investigación se realiza con elobjetivo de determinar el nivel de confort térmico en las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, y se estructura de la siguiente manera: En el Capítulo I se desarrolla el planteamiento y la formulación del problema, donde se aborda los efectos negativos producidos por las heladas y las bajas temperaturas en Misquipata, además de la intervención del gobierno peruano a través de módulos de vivienda Sumaq Wasi; Asimismo, se desarrollan los objetivos, justificación, formulación de hipótesis, alcance y descripción de variables que la investigación requiere. En el Capítulo II de la investigación se desarrolla el marco teórico, a través del estudio de antecedentes internacionales, nacionales y locales que describen el análisis de viviendas bioclimáticas en contextos similares (bajas temperaturas) al proyecto de P á g i n a 15 | 157 módulos de vivienda Sumaq Wasi. Además, se aborda las bases teóricas con la finalidad de describir la teoría base para la investigación. El Capítulo III corresponde a la metodología, alcance, nivel, tipo y diseño de investigación; cómo también, se detalla la población y muestra que son los 67 módulos de vivienda Sumaq Wasi que serán evaluados a través de técnicas de investigación tales como la observación y la encuesta; con sus instrumentos de investigación como la ficha técnica y cuestionario respectivamente. En el Capítulo IV, a partir de todo el análisis previo se detallan los resultados y discusiones del estudio; además, de realizar las conclusiones y recomendaciones finales para la investigación. En el Capítulo V se plantea el problema arquitectónico mediante la identificación del problema, causa, medios y fines. Por otro lado, se realiza el estudio del objeto, usuario, contexto físico espacial y clima; lo cual da como resultado cuatro propuestas de diseño de módulos de viviendas bioclimáticas con sus respectivas programaciones arquitectónicas, estrategias proyectuales y anteproyectos. P á g i n a 16 | 157 P á g i n a 17 | 157 CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1. Planteamiento y formulación del problema 1.1.1. Fundamentación teórica del problema El clima ha jugado un papel importante en el desarrollo arquitectónico, demográfico, cultural y social en las diferentes civilizaciones a lo largo de la historia. “Alrededor del mundo existe diferentes situaciones climatológicas, el meteorólogo ruso Wladimir Köppen establece cinco tipos de climas: tropical, seco, templado, continental y polar” (5). En Sudamérica, se encuentra la zona norte con climas tropicales y la zona sur frío seco. También presenta fenómenos naturales que influyen de gran manera en el cambio climatológico, uno de estos es llamado “El niño”. Este provocó, en julio del año 2010, la mayor ola de frío en Sudamérica, la British Broadcasting Corporation News (BBC Mundo), informó que “el invierno ha dejado decenas de muertos en cinco países de Sudamérica” (6), los países estaban conformados por Argentina, Perú, Bolivia, Chile y Uruguay, siendo Perú uno de los más afectados. Los “informes de prensa señalaron que por lo menos 45 personas perecieron a causa de neumonías desatadas por el mal tiempo, muchos pobladores manifestaron que fue el peor invierno del que tienen memoria” (6). Perú, tiene la presencia de la cordillera de los Andes y de la Selva Amazónica, este se encuentra dividido en tres regiones naturales, la costa situada a orilla del Océano Pacifico, la sierra a lo largo del centro del país con pisos altitudinales sobre los 2000 m.s.n.m. y por último la selva amazónica al oriente. Además, “como resultado de la interacción entre los diferentes factores climáticos que lo afectan y su posición geográfica en el trópico y la cordillera de los Andes configuran una fisiografía compleja P á g i n a 18 | 157 que genera 38 climas según el método de Clasificación Climática de Warren Thornthwaite” (2). La investigación se sitúa en la región sierra del país, donde encontramos zonas altoandinas con temporadas de heladas. El Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) menciona que “el año 2020 hubo presencia de bajas temperaturas entre los meses de abril a octubre, donde en diferentes regiones del país se presentaron fenómenos como las heladas, el friaje, nevadas y granizadas” (7). Las heladas, de acuerdo a lo que menciona el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI), “afectan a las localidades de la sierra que están ubicadas sobre los 3000 m.s.n.m.” (7), este suceso afecta la salud, economía y la calidad de vida de los pobladores a raíz de no contar con viviendas adecuadas que permitan contrarrestar las inclemencias del clima. El déficit de viviendas confortables en la sierra rural del país que permitan combatir las heladas, cada año se ha venido incrementando, el MVCS menciona que; “el 82.3% de viviendas rurales en el Perú presentan precariedad y vulnerabilidad frente a cambios climáticos” (5). En respuesta a este problema se desarrollan estudios para brindar soluciones mediante proyectos que garanticen las condiciones de confort en la vivienda, así en el año 2013 nació “Sumaq Wasi”, proyecto que forma parte del PNVR desarrollado por el MVCS con el objetivo de “mejorar la calidad de vida de la población pobre y extremadamente pobre”, aplicando estrategias bioclimáticas para lograr el confort térmico en el interior de los módulos de viviendas. El distrito de San Juan de Jarpa es uno de los 9 distritos de la provincia de Chupaca, ubicado en la región Junín sierra central del país, donde en la actualidad se presenta problemas climáticos como fuertes lluvias, heladas y tormentas de granizo. En el año 2016, “INDECI, a través del Informe de emergencia N° 577 -12/08/2016, señala que; 1489 personas sufrían daños de la vida y salud, a raíz del registro de heladas (temperaturas iguales o inferiores a 0°C)” (8), afectando en gran manera a los pobladores locales. Otro problema encontrado es que las viviendas presentan precariedad en su construcción, causando que el clima helado del entorno ingrese y afecte su salud. Debido a esto, para el año 2019 en “el marco del Plan Multisectorial ante heladas y friaje 2019-2021. El PNVR ejecutó 163 viviendas Sumaq Wasi en la región Junín, 67 de ellos en el distrito en mención (9). “En este sentido, se analiza la intervención del PNVR desarrollado mediante módulos de viviendas bioclimáticas denominados Sumaq Wasi, en el anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, P á g i n a 19 | 157 determinando si cumple con satisfacer las necesidades básicas de habitabilidad y confort térmico. 1.1.2. Fundamentación fáctica del problema En febrero del año 2021 en la región Junín se produjo uno de los fenómenos más repercutibles en los habitantes, la agricultura y ganadería; la helada, dejo hectáreas de cultivos dañados y afectó en su mayoría a la población vulnerable produciendo enfermedades respiratorias agudas. El Instituto Geofísico del Perú, como parte del proyecto MAREMEX – MANTARO (Proyecto de manejo de riesgo de desastres ante eventos meteorológicos extremos sequías, heladas y lluvias intensas como medida de adaptación ante el cambio climático del Valle del Mantaro), realiza el mapa de amenaza de helada tipo A2, A3 y A4 en la provincia de Chupaca. Un análisis donde se clasifica al distrito de San Juan de Jarpa con riesgo alto para heladas denotado de color anaranjado y visualizado en la siguiente figura: Fuente: Instituto Geofísico del Perú (IGP), Ministerio del Ambiente. El anexo de Misquipata, lugar donde se desarrolla la presente investigación se encuentra ubicado en el distrito de San Juan de Jarpa, en la provincia de Chupaca, con Figura 1 Mapa de riesgo para heladas en la provincia de Chupaca. P á g i n a 20 | 157 altitud de 3646 m.s.n.m., en el piso altitudinalconocido como Suni, por lo cual “presenta heladas con temperaturas que desciende desde los 10°C hasta los - 6°C, y precipitaciones fluviales abundantes entre los meses de enero a abril” (10). Estas afectan la calidad de vida de los pobladores, debido a que la precariedad en la construcción de sus viviendas que no contrarrestan las inclemencias del clima. Por tal motivo, la presente investigación tiene como objetivo determinar el nivel de confort térmico en las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, buscando el bienestar de la población. Los resultados obtenidos de manera objetiva, permitirá estar informados sobre la eficiencia del proyecto realizado por el Estado peruano, además de conocer las deficiencias espaciales, funcionales y de confort térmico, para luego realizar propuestas de módulos nuevos que responden a la necesidad del poblador y clima del lugar. 1.2. Formulación de los problemas de investigación 1.2.1. Formulación del problema general ¿Cómo es el nivel de confort térmico en las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021? 1.2.2. Formulación de los problemas específicos - ¿Cómo es el clima en el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021? - ¿Cuáles son los criterios bioclimáticos para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021? - ¿Cómo es la forma arquitectónica para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021? - ¿Cuáles son los elementos constructivos para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021? P á g i n a 21 | 157 1.3. Formulación de los objetivos de la investigación 1.3.1. Formulación del objetivo general Determinar el nivel de confort térmico en las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. 1.3.2. Formulación de los objetivos específicos - Determinar cómo es el clima para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. - Determinar cuáles son los criterios bioclimáticos para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021 - Determinar cómo es la forma arquitectónica para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021 - Determinar cuáles son los elementos constructivos para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021 1.4. Justificación de la investigación 1.4.1. Justificaciones socioeconómicas La justificación social de la presente investigación es solucionar los problemas ocasionados por las heladas que afectan a la población en situación vulnerable del anexo de Misquipata, que en su mayoría de casos cuentan con viviendas rurales en condiciones precarias, con ausencia de procedimientos constructivos adecuados y acondicionamiento térmico confortable, lo cual ocasiona a los pobladores que presenten problemas respiratorios. Tal como “INDECI señala que 1489 personas sufrían daños de la vida y salud a raíz del registro de heladas (temperaturas iguales o inferiores a 0°C) a través del Informe de emergencia N° 577 -12/08/2016 (8).” Esta investigación propone cuatro módulos de vivienda conceptualizadas a partir de las necesidades (número de integrantes por familia y situación laboral) y actividades P á g i n a 22 | 157 económicas (ganadería, agricultura, comercio vecinal e industria elemental) de la población local seleccionada. 1.4.2. Justificación Ambiental La justificación ambiental del estudio incluye el análisis de los criterios bioclimáticos empleados en los módulos de viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, con la finalidad de evaluar el incremento de la temperatura interior respecto a la temperatura exterior y determinar si el confort térmico es el adecuado. El análisis ha permitido proponer cuatro módulos de vivienda con diseño bioclimático que aprovecha los recursos naturales como el sol a través de sistemas pasivos; el invernadero, muro trombe y ventana cenital. Esto permitirá a las familias hacer frente a las heladas sin alterar el entorno. 1.4.3. Justificación arquitectónica La presente investigación determinó, cómo la forma arquitectónica tanto en superficie de la envolvente expuesta al exterior, espacialidad, funcionalidad contribuyen al confort térmico de los módulos de vivienda Sumaq Wasi. A partir de esto se realizó cuatro propuestas de módulos de viviendas bioclimáticas, conceptualizadas a partir de la premisa de tener opciones de direccionamiento de fachadas y accesos hacia los cuatro puntos cardinales fundamentales, con la inserción de materiales propios de la zona, y sobre todo adaptándose al contexto urbano-rural del anexo sin alterar la tipología y el perfil urbano. 1.5. Alcance de la Investigación La presente investigación tuvo como alcance, analizar los módulos de viviendas Sumaq Wasi desarrolladas por el PNVR en el anexo de Misquipata con la finalidad de evaluar su nivel del confort térmico y conocer si satisfacen las necesidades del poblador. Durante 12 meses se ha recolectado la data, con la finalidad de realizar el análisis cualitativo y cuantitativo para determinar el nivel de confort en los cuatro aspectos; el clima, los criterios bioclimáticos, la forma arquitectónica y elementos constructivos. Como resultado del análisis se obtuvo aportes óptimos y no óptimos del módulo Sumaq Wasi, y con ello proyectar cuatro propuestas de módulos de vivienda bioclimáticas implementando nuevas estrategias de calentamiento solar pasivo, materiales y P á g i n a 23 | 157 tipologías para contribuir a nueva información de viviendas que hacen frente a las inclemencias climáticas propias de la zona y que la población del anexo de Misquipata puedan construirlas. 1.6. Formulación de las Hipótesis 1.6.1. Formulación de la hipótesis general El confort térmico es adecuado en las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. 1.6.2. Formulación de las hipótesis específicas - El clima no es adecuado para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. - Los criterios bioclimáticos son adecuados para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. - La forma arquitectónica es adecuada para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. - Los elementos constructivos son adecuados para el confort térmico de las viviendas Sumaq Wasi del anexo de Misquipata, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, región Junín, del año 2021. 1.7. Descripción de variables 1.7.1. Variable X - Variable Independiente (Vx): Vivienda Sumaq Wasi Las viviendas Sumaq Wasi o casa bonita son módulos habitacionales desarrolladas por PNVR del MVCS. P á g i n a 24 | 157 Nota: Realizado por el equipo de investigación.1.7.2. Variable Y - Variable Dependiente (Vy): Confort térmico Nota: Realizado por el equipo de investigación. Tabla 1. Variable independiente Vx Tabla 2 Variable dependiente V(y) P á g i n a 25 | 157 P á g i n a 26 | 157 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes del problema 2.1.1. Antecedentes internacionales a. El proyecto “estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social” (11), realizada en la Universidad Nacional de Tucumán. El desarrollo del trabajo se realizó en la localidad de Buenos Aires chico, El Maitén, debido a la presencia de bajas temperaturas, heladas y nevadas. El objetivo del trabajo fue “mostrar el análisis de las estrategias de diseño bioclimático adoptadas y la verificación del comportamiento térmico-energético de un caso de vivienda rural producida por el Estado en Chubut” (11). Para determinar las estrategias bioclimáticas se utilizó el promedio anual de la temperatura y humedad del lugar, permitiendo obtener pautas para el diseño bioclimático de una vivienda rural de interés social. Esta investigación se inició analizando el lugar de trabajo y caracterizando el clima desértico patagónico que se caracteriza por fuertes y constantes vientos, bajas temperaturas, nevadas y heladas periódicas con condiciones de aridez. La determinación de estrategias bioclimáticas se estableció a partir del uso del “diagrama psicométrico para el período anual y según la zona bio ambiental en estudio. Los valores de temperatura y humedad relativa considerados corresponden a los valores medios máximos, medios mínimos y medios para el período en consideración” (11). En la siguiente figura podemos ver el diagrama psicométrico trabajado para la investigación. P á g i n a 27 | 157 Figura 2. Diagrama psicométrico del proyecto estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social. Nota, realizado: Avances en energías renovables y medio ambiente. ASADES. Estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social. Los autores realizan la propuesta arquitectónica, de una vivienda unifamiliar de un solo nivel con dos dormitorios de 78 m2, con un adicional de 8m2 de invernadero, haciendo un total de 86 m2. Esta vivienda utiliza muros de ladrillo macizos con aislamiento de poliestireno expandido, piso de cemento, con acabados de piedra laja, y ventanas en carpintería de madera y vidrio templado. El cielorraso fue de madera machihembrada con aislamiento de nylon y lana de vidrio, con cobertura de Zinc, o calamina. Figura 3. Fachadas de la vivienda terminada Nota, realizo por: Avances en energías renovables y medio ambiente. ASADES. Estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social. P á g i n a 28 | 157 Respecto a los sistemas energéticos y de acondicionamiento ambiental se adaptó al proyecto, la calefacción pasiva (a través de ventanas, invernadero, muros trombe). El almacenamiento – amortiguamiento (almacenando calor en los muros exteriores e interiores de tierra y cemento). Cocción de alimentos, que consistió en incorporar una cocina solar móvil al exterior. Invernáculo, orientada al norte, facilitando la siembra de verduras, con una cubierta de policarbonato y ventanas vidriadas. Por otro lado, la simulación se realizó con un Software llamado SIMEDIF, estos resultados de estos análisis de la mano con los de la simulación, se analizan en la siguiente gráfica, quedando claro como que “la simulación indica una amplitud térmica diaria del orden de 4°C en este gran local durante estos días, con valores de temperatura dentro del rango de confort de invierno (18 a 24 °C). La temperatura medida oscila también dentro de este rango, pero con las variaciones originadas por el funcionamiento de la cocina-estufa. Durante los siguientes 5 días la curva simulada se aparta de la medida hasta alcanzar valores mínimos de 10 °C algunas noches, mientras que la temperatura del local descendió hasta los 15 °C según los valores medidos. Esto indica que la Cocina-Comedor necesitará calefacción auxiliar durante el invierno ya que no posee ganancia solar directa y que el patrón intermitente de uso de la cocina-estufa para calefaccionar este ambiente principal” (11). Figura 4. Análisis de temperatura en el comedor Nota, realizado por: Avances en energías renovables y medio ambiente. ASADES. Estrategias bioclimáticas aplicadas, monitoreo y simulación en una vivienda rural de interés social. P á g i n a 29 | 157 Cómo conclusión del proyecto se determinó que “Los muros trombe modificados no resultaron eficientes debido a que el suelo-cemento tiene baja conductividad térmica y no permite alcanzar temperaturas suficientemente altas dentro de la cámara posterior” (11). Además, se mencionó que “mediante la simulación computacional se verificó que la masa térmica provista por los muros de suelo-cemento es suficiente para atenuar la amplitud térmica exterior a valores adecuados dentro de la vivienda” (11). La recomendación de los autores respecto al material es el reemplazo de ladrillos por piedra de la zona, lo cual permitirá aumentar el calor interno. b. El proyecto “Comportamiento térmico de vivienda económica en el altiplano andino potencial de adaptación climática”, el trabajo desarrolla mediciones y simulaciones de una vivienda económica ubicada en la localidad de Laja en el área andina, para el análisis del rendimiento térmico de las tipologías en condiciones iniciales y en alternativas mejoradas. El ámbito de estudio es la localidad de Laja en el área andina, departamento de La Paz, Bolivia. La población de esta zona es afectada por las bajas temperaturas característicos del clima del altiplano andino de la Paz. El objetivo es evaluar y analizar el comportamiento higrotérmico y la influencia de la incorporación de sistemas pasivos de ganancia térmica en el modelo de vivienda social, para posteriormente, proponer modificaciones tipológicas en la envolvente a fin de adecuarse a las condiciones de la región andina del departamento de La Paz Bolivia y conseguir mejores niveles de confort al interior de las viviendas. Los resultados muestran que se debe mejorar el aislamiento térmico de las envolventes, para minimizar las pérdidas, respecto a las cubiertas se debe aumentar el aislamiento para optimizar el intercambio energético en el cerramiento de mayor exposición y respecto a muros, muestra que el comportamiento térmico del adobe, tiene una mayor adaptación climática por su alta capacidad de acumulación de calor. Además, se debe incorporar sistemas pasivos de aprovechamiento de la energía solar como el muro trombe, minimizar las pérdidas térmicas en el interior de las edificaciones, con el fin de optimizar el uso de energía y mejorar las condiciones mínimas de habitabilidad en las viviendas. Esta investigación de “Comportamiento térmico de vivienda económica en el altiplano andino potencial de adaptación climática”, es interesante ya que parte del análisis térmico de las viviendas existentes para posteriormente plantear un prototipo con diseño bioclimático y evaluarlo. P á g i n a 30 | 157 Figura 5. Vivienda económica en el altiplano andino Nota: Realizado por los autores del proyecto comportamiento térmico de vivienda económica en el altiplano andino potencial de adaptación climática 2.1.2. Antecedentes nacionales c. El proyecto “Ccasamanta Qarkanakusum” es desarrollado en las zonas altoandinas ubicadas sobre los 3500 m.s.n.m. en la región Huancavelica, se implantó tanto en construcciones nuevas como en edificaciones antiguas que existían en el sector, donde los pobladores pertenecientes a un estrato socio económico de pobreza a pobrezaextrema son los más afectados por las condiciones bioclimáticas y con menos recursos para hacerles frente. Este consiste en la instalación de ductos solares con láminas transparentes ubicadas en el techo para de esta forma se aproveche de manera óptima la iluminación natural, al mismo tiempo permitir el ingreso de los rayos solares los cuales por defecto incrementaran la temperatura al interior del ambiente. P á g i n a 31 | 157 Uno de los factores fundamentales son la instalación de muros trombe modelo fito toldo, los cuales son un sistema alternativo diurno que permite transferir el calor generado durante el día a los dormitorios a través del intercambio de aire frio por aire caliente entre estos ambientes, se opta por un cielo raso de madera permitiendo que este contenga el calor en el interior del ambiente, un piso de madera machimbrada con el mismo objetivo. Estas modificaciones a las construcciones tradicionales en las zonas son elaboradas con la finalidad de incrementar la temperatura dentro de los ambientes habitados, logrando de esta manera que las personas obtengan un confort térmico necesario para su comodidad, evitando las inclemencias presentes en los climas fríos presentes en la zona de trabajo. Figura 6. Orientación ideal de una vivienda Nota: Elaborado por los autores del proyecto “Ccasamanta Qarkanakusum” Como se puede observar en la figura la casa modelo del proyecto tiene una forma definida con los detalles antes mencionados, según las temperaturas registradas al inicio del estudio y comparadas con las temperaturas recolectadas al final del estudio; lograron encontrar que el modelo de vivienda que (cuyo objetivo es aprovechar la recolección y encapsulado del calor provisto por los rayos solares, re- direccionando el aire caliente con el aire frio a los ambientes necesarios) logra un incremento de la temperatura inicial. P á g i n a 32 | 157 Basados en los estudios realizados durante el proyecto podemos afirmar que es posible construir viviendas con un confort climático adecuado, sin una inversión excesiva en cada módulo de vivienda, lo cual nos sirve como antecedente para estudiar la utilidad de las viviendas Sumaq Wasi, las cuales tienen como objetivo principal el incremento del confort térmico al igual que las viviendas de este proyecto, de esta manera se puede confrontar cuál de los modelos tiene una mejor función al momento de lograr su objetivo, y cuál de ellos es factible de implantar de manera masiva y eficiente en una comunidad. d. Según el proyecto “Transferencia tecnológica de propuestas bioclimáticas y sismo resistentes para la mejora del confort y seguridad en las viviendas altoandinas” la cual se desarrolló entre los años 2016 al 2019. Se desarrolló en las zonas alto andinas del Perú, enfocadas en las familias de pobreza y pobreza extrema, con falta de servicios básicos y de infraestructura vial, población vulnerable ubicadas a más 3800 m.s.n.m. Es una propuesta que se planteó desarrollar en dos escalas, la pequeña vivienda donde se daría por medio de la autoconstrucción y gran escala la cual se desarrollaría por medio de programas nacionales de apoyo al sector rural. La propuesta generara un modelo replicable que cumple con los criterios básicos de la sostenibilidad en los aspectos sociales, económicos y medio ambientales. En lo social implica que la propuesta sea aceptada por los usuarios, que tenga en cuenta las formas de vida y tradiciones de la comunidad y la individualidad de cada familia. El uso de técnicas y materiales vernáculos en las propuestas contribuye a la identificación cultural y a su apropiación por parte del poblador. La vivienda alpaquera es una vivienda multi situada. Cada familia posee una «cabaña» en el fundo alpaquero, esta vivienda productiva está ocupada todo el año por diferentes miembros de la familia, llamada «cabaña» por sus habitantes por la precariedad de su construcción y espacios; sin embargo, la que más se ocupa. Esta es complementada por una habitación/depósito en el caserío, que es utilizada como lugar de reuniones y trabajo de la comunidad. Los resultados obtenidos del primer prototipo dieron resultados positivos con respecto a un leve incremento en las temperaturas internas, lo cual permitió la inversión de los programas nacionales. Utilizamos como antecedente de nuestro proyecto a esta investigación debido a que las características de construcción por la zona y el objetivo del proyecto son similares, lo cual nos podría dar una base de estudio para la P á g i n a 33 | 157 comparación de efectividad en cuanto a la implementación de las mismas estrategias, por otro lado creemos que las cabañas alpaqueras donde implementaron el proyecto mencionado son relativamente pequeñas así bien son lugares donde familias enteras conviven en su día, no se puede obtener resultados óptimos si se quisiera implementar en estructuras con un mayor espacio o habitantes. 2.1.3. Antecedentes locales e. La investigación realizada por el Arq. César Moncloa lleva como título: “Confort Térmico: Un sistema aislante para la vivienda alto andina fabricado con materiales reciclados” (12), la investigación se dio como fin de despertar la conciencia ética en los estudiantes de la Universidad Continental en la ciudad de Huancayo sobre las temperaturas extremas en el Perú y las consecuencias que trae ello en las personas que viven en comunidades alto andinas, quienes poseen viviendas que no los protege de las heladas. El sistema utilizado funciona a través de encapsular el aire en botellas recicladas de PET (plástico tereftalato de polietileno) de 750ml. Este sistema de climatización es bastante simple, a cada botella plástica se le corta la base para luego empalmarla con otra y hasta crear tubos de 1.80m. de largo por 0.80m de ancho, donde cada botella contiene un compartimiento de aire estancado. Un filamento de rafia amarrada al interior de las botellas de este tubo garantiza la cohesión por compresión (12). Como resultado se ha logrado mejorar de 2°C a 3°C comparado con las viviendas antes de la instalación del sistema. La meta actual es “aumentar la efectividad hasta llegar a los 5°C o 6°C, para lo cual se está reciclando botellas, y así lograr una sección cuadrada que se pueda modular eficientemente, reduciendo los puentes térmicos resultantes de juntar dos cilindros, además de aumentar de una capa de material a 3” (12). f. La investigación realizada por Alejandro Gómez tiene por título: “Propuesta de arquitectura bioclimática para la localidad de Molinos (Distrito de Molinos, Jauja, Perú)” (13). El trabajo busca investigar acerca de las condiciones idóneas para una vivienda en el lugar de intervención. El objetivo de la investigación es “plantear una propuesta de Arquitectura Bioclimática para mejorar el confort de los pobladores de Molinos” (13). Para el desarrollo de la investigación se empezó por un análisis del sector de intervención, describiendo el lugar, las características físicas, geográficas y climáticas, P á g i n a 34 | 157 el análisis de las viviendas tradicionales, entrevistas a los pobladores, levantamientos arquitectónicos. Además, “se evaluó las cuatro tipologías de vivienda, con diagnóstico de balance térmico y en base a ellos se realizó la propuesta teórica” (13). 2.2. Bases teóricas 2.2.1. Confort térmico El confort térmico, se puede entender de formas diversas según el punto de vista del cual se desee evaluar, pero en general es la sensación de satisfacción de la temperatura corporal y del ambiente que rodea a un ser vivo. El confort térmico se define en la Norma ISO 7730, hace referencia a la neutralidad térmica, lo cual es la condición en que una persona no siente demasiado calor, ni demasiado frio al encontrarse en el interior de una edificación. Esta condición “se ve