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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL MONOGRAFÍA CONSTRUCCIONES ECOLÓGICAS AUTORES MAURICIO FLORES, Luis A. SANCHEZ MEZA, Moises SEGURA GRADOS, Víctor Daniel SILVA MENDOZA, Andres ASESORA ROCíO DEL PILAR CASTRO VALVERDE LÍNEA DE INVESTIGACIÓN EDIFICACIONES MODERNAS TRUJILLO – PERU 2015 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 1 Construcciones Ecológicas “El ingeniero civil nunca muere, pues por sus obras se mantiene en el tiempo”. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 2 Construcciones Ecológicas Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 3 Construcciones Ecológicas INTRODUCCIÓN Hoy en día es importante que comencemos a crear una conciencia ecológica, entendiendo las consecuencias que puede traer el calentamiento global provocado por los seres humanos que no somos conscientes y dañamos nuestro medio ambiente sin pensar cómo será en un futuro. Este trabajo nos ayudará a reconocer las fuentes de energía, las cuales muchas veces no se aprecian, además daremos conocimiento de cómo y para que se pueden aprovechar los recursos naturales, pero a la vez proporcionamos información para no afectar más, nuestro mundo. Conceptos como Arquitectura Verde, Arquitectura Sostenible, Arquitectura Bioclimática, Arquitectura Ecológica, Arquitectura Pasiva, Arquitectura Solar (Pasiva y Activa), Edificación de Elevada Eficiencia Energética, Urbanismo Sostenible, Eco ciudades, Espacios, Bioconstruccion están relacionadas en mayor o menor medida con el compromiso existente entre la arquitectura e ingeniería civil y medio ambiente. Aunque en algunos casos estos términos podrían entenderse como sinónimos, en realidad, definen un registro muy amplio que abarca desde la preocupación por la composición de los materiales, hasta proyectos alternativos de organización socioeconómica. En definitiva, todas estas acepciones se encuentran bajo un mismo denominador común: la reducción del impacto ambiental provocado por la construcción, ofreciendo importantes ventajas medioambientales y socioeconómicas. A veces se piensa que para una construcción sustentable se tiene que llevar a cabo complejos análisis y estudios del proyecto, e integrar a complicadas tecnologías y sistemas avanzados que nos permitan alcanzar considerables ahorros de energía, pero esto no siempre es así. No se habla de que la implementación de tecnologías para hacer más eficientes las construcciones este mal, lo que sí es claro es que no se puede abusar de estos elementos para resolver situaciones de diseño que pudieran ser fácilmente resueltas desde el origen mismo del proyecto. El hecho de tomarse un momento para analizar el reto que representa un nuevo proyecto, comprende cómo se relaciona esta posible construcción con FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 4 Construcciones Ecológicas su contexto inmediato, con su clima, con su orientación, con su topografía, con el todo, es lo que nos permitirá tomar las decisiones que harán más eficientes a la arquitectura. Las buenas prácticas de diseño además de hacer más eficiente a la arquitectura y a la construcción, las hacen menos costosas en términos de su consumo de energía, lo que se refleja en los costos de operación y además reducen el impacto de su huella de carbón sobre el mundo de esta manera a través de nuestra investigación Concientizaremos a las personas sobre lo importante que es la sustitución de los materiales para la construcción por recursos que son naturales; que muchas veces no se tiene el conocimiento de las técnicas de aprovechamiento de la materia, ni que pueden ser utilizados para brindar energía natural. Lograremos convencer de que el aprovechamiento de los recursos naturales tales como: el sol, el agua de la lluvia, el viento, etc.) es más importante de lo que se cree, y que pueden dar muchas ventajas en varios aspectos de nuestras vidas. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 5 Construcciones Ecológicas ÍNDICE DEDICATORIA…………………………………………………………………………………………………….02 INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………………03 I. CAPITULO: “Construcciones Ecológicas” 1.1. Diagnostico...……………………………………………………………………………..…….………08 1.2. Antecedentes………………………………………………………………………………..…..………08 1.3. Definición ………………………………………………………………………….………………..……09 1.4. Casas Ecológicas………………………………………………………………………………..………10 1.5. Construcción de la casa ecológica ……………………………………………….…….……….10 1.6. Características de construcciones ecológicas ……………………………………….………10 1.7. Materiales de construcción …………………………………………………….………………….11 1.7.1. La solar pasiva ………………………………………………………………………………12 1.7.2. La calefacción activa ……………………………………………………...………………12 II. CAPITULO: “Materiales para construcciones ecológicas convencionales” 2.1. Construcción con paja ……………………………………………………………………..……….12 2.2. Construcción con bambú …………………………………………………………………….…….13 2.3. Construcción con adobe …………………………………………………..……………………….13 III. CAPITULO: “Materiales para construcciones a partir de reciclaje” 3.1. Blocks de pet ………………………………………………………………..………………..…..……14 3.2. Laminas de pet ………………………………………………………………………………………….14 3.3. Elaboración de ladrillo ecológico ………………………………………………………………….15 3.3.1. Materiales y modo de preparación ……………………………………….….………15 3.3.2. Ventajas del ladrillo ecológico ………………………………………………. ..……..15 3.3.3. Desventajas del ladrillo ecológico …………………………………...………….…..16 3.4. Futuros proyectos de construcción con reciclaje ……………………………………..…….16 IV. CAPITULO: “Alternativas de solución” 4.1. Tamaño del terreno …………………………………………………………………………………..18 4.2. Energías alternativas …………………………………………………………………..........…….19 4.3. Energía eólica …………………………………………………………………………………….…….20 4.4. Energía hidráulica …………………………………………………………………………….……….20 4.5. Calentadores solares de agua …………………………………………………………………….20 4.6. Edificios frescos sin aire acondicionado ……………………………………………………….20 4.7. Espejos que reflejan luz solar para calentar la casa………………………………………..21 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 6 Construcciones Ecológicas 4.8. Lámparas con Energía Solar…………………………………………………………………………21 CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………………….22 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………………………………………….23 ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………….25 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 7 Construcciones Ecológicas MARCO TEÓRICO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 8 Construcciones Ecológicas I. CONSTRUCCIONES ECOLÓGICAS 1.1 DIAGNÓSTICO En el Perú el deterioro del ambiente y de los recursos naturales es de preocupación porque en las últimas décadas, el medio ambiente se ha visto bombardeado y afectado negativamente por las acciones del hombre como consecuencia de lograr un crecimiento económico. Una actividad que ayuda a alcanzar ese crecimiento es propiamente la industria de la construcción, la cual afecta directamente al medio ambiente por generar grandes cantidades de residuos de la construcción. Uno de los mayores riesgos de esta problemática radica en que de no tomar medidas con la debida responsabilidad en tiempo y forma, podría derivar en un deterioro ambiental de consecuencias irreversibles. Si estos residuos se manejaran adecuadamente, podrían someterse a un procedimiento de reutilizaciónen la misma obra y así favorecer la vida útil de los sitios de disposición final o los tiraderos autorizados para recibirlos, además se generarían oportunidades de trabajo. Por cada metro cuadrado de edificio construido, gastamos aproximadamente 2,7 toneladas de materiales. Se ha estimado que casi un tercio de las entradas en el proceso de construcción están compuestas por materiales de diferentes tipos: productos naturales poco elaborados (piedra natural, arena, grava, asfalto), minerales no metálicos (cal, cemento, vidrio), minerales metálicos, madera o productos químicos (resinas, pinturas, plásticos), por citar sólo los principales. Algunos de estos materiales son tóxicos o peligrosos, tanto para la salud humana como para nuestro entorno. Sin embargo, para conseguir esto es necesario crear normas de orden federal para regular los residuos de la construcción y evitar su disposición en sitios prohibidos como barrancas, cauces de ríos y lotes baldíos, algunos de los destinos más comunes del material de desecho. 1.2 ANTECEDENTES Es necesario demostrar que son varios los materiales que construcción que se utilizan. La industria de construcción es una actividad que consume una enorme cantidad de materia prima: FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 9 Construcciones Ecológicas Materiales: el 50% de todos los recursos mundiales se destinan a la construcción. Energía: el 45% de la energía generada se utiliza para calentar, iluminar y ventilar edificios y el 5% para construirlos. Agua: el 40% del agua utilizada en el mundo se destina a abastecer las instalaciones sanitarias y otros usos en los edificios. Tierra: el 60% de la mejor tierra cultivable que deja de utilizarse para la agricultura se utiliza para construcción. Madera: el 70% se dedican a la construcción de edificios. Es importante saber esto, y poner resultados sobre la mesa, la industria de la construcción es responsable del 40% de las emisiones de CO2, 60% del consumo de materias primas, 50% del consumo de agua, 35% de los residuos generados. Fuente: (Edwards, 2009) 1.3 DEFINICIÓN Las Construcciones Ecológicas, también denominada construcción verde o construcción sustentable, se refiere a las estructuras o procesos de construcción que sean responsables con el ambiente y ocupan recursos de manera eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. Este tipo de construcción busca evitar y, en algunos casos, deshacerse de la contaminación del medio ambiente. (Boris, 1981, p. 5) A veces se piensa que para construir sustentable se tiene que llevar a cabo complejos análisis y estudios del proyecto, e integrar a complicadas tecnologías y sistemas avanzados que nos permitan alcanzar considerables ahorros de energía, pero esto no siempre es así. No se habla de que la implementación de tecnologías para hacer más eficientes las construcciones este mal, lo que sí es claro es que no se puede abusar de estos elementos para resolver situaciones de diseño que pudieran ser fácilmente resueltas desde el origen mismo del proyecto. El hecho de tomarse un momento para analizar el reto que representa un nuevo proyecto, comprende cómo se relaciona esta posible construcción con su contexto inmediato, con FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 10 Construcciones Ecológicas su clima, con su orientación, con su topografía, con el todo, es lo que nos permitirá tomar las decisiones que harán más eficientes a la arquitectura. 1.4 LAS CASAS ECOLÓGICAS Son aquellas que logran condiciones óptimas de habitabilidad con el mínimo consumo energético, teniendo en cuenta la orientación de la construcción, el terreno y la naturaleza que lo rodea. Deben ser autosuficientes y autorreguladas, con un mantenimiento barato que no dependan de fuentes no locales de energía (electricidad, gas, carbón o leña). Boris Bresler (1981). La energía debe proceder mayoritariamente de fuentes naturales gratuitas. Reutilizando el agua de lluvia, ahorran recursos; y al ser construidas con materiales no tóxicos se integran perfectamente en el medio ambiente, sin perjudicarle. Deben usar energías limpias y tener cero emisiones. Hay que tener en cuenta la integración paisajística de la casa. Además de ser una vivienda cómoda y bella, tiene que ser de calidad y en armonía con el entorno vivo. Estas prácticas viviendas se construyen con materiales y técnicas modernas que faciliten el ahorro y proporcionen comodidades, pero evitando las zonas geo patógenas e insalubres. La casa aquí ¿Qué es una casa ecológica? 1.5 CONSTRUCCIÓN DE LA CASA ECOLÓGICA Lo fundamental es la orientación, de la misma. Deberá levantarse en la ladera al sur, protegida del norte y libre de corrientes. En los laterales, algún tipo de colina o montaña más suave y al sur una zona de valles que no oculten el sol. (Boris, 1981, p. 63) 1.6 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIONES ECOLÓGICAS La mayor parte de los edificios están construido con materiales que respectan muy poco o nada el medio ambiente. Materiales altamente tóxicos, en cuanto a su fabricación y combustión como el PVC o el Amianto. Otros materiales proceden de las pinturas y barnices que son productos derivados del petróleo y en cuyo origen se incluyen elementos FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 11 Construcciones Ecológicas volátiles tóxicos como el xileno, cetonas, toluenos, etc. Son materiales que requieren un alto consumo de combustibles fósiles para su producción, que además de ser cada vez más escasos y costosos, aumentan la contaminación porque en su combustión emiten grandes volúmenes de gases nocivos contaminantes. Pero frente a este tipo de materiales existen alternativas, que pueden parecer más cara, pero cuyo uso a largo plazo resulta más rentable porque proporcionan un importante ahorro energético, con lo que se obtiene en la construcción de vivienda mayor calidad, y una calidad respetuosa con el medio ambiente. Este tipo de materiales, no son más que aquellos que la propia naturaleza proporciona y que se han venido utilizando en la construcción de viviendas durante miles de años: madera, barro, corcho, mármol, etc, y a los que se les pueden añadir nuevos materiales para lograr una utilización ecológica de los mismos: termoarcilla, sudorita, geotextiles, bioblock, celenit, cables afumex, arlita, heraklith, pinturas biofa. También se elaboran materiales ecológicos a partir de escombros y de residuos sólidos industriales, que sustituyen el consumo creciente de materias primas, escasas o ubicadas en sitios distantes, reduciendo el incremento de costos y resultando más económicos que los materiales tradicionales de construcción. Podemos citar como ejemplo los sistemas de ahorro de agua y autoabastecimiento con energía solar y/o eólica. No obstante, de poco sirve utilizar materiales ecológicos si los edificios no están bien diseñados, fallando por ejemplo la orientación y necesitan para calentarse un gran gasto energético y si este se hace a base de combustibles fósiles emitiendo diariamente grandes cantidades de CO2. 1.7 LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Boris Bresler (1981) Nos recomienda que sean lo más naturales, y a ser posible de la zona -más baratos y fáciles de conseguir-, pudiéndose apoyar en los materiales de albañilería tradicional y reciclados. Para ahorrar agua se utilizan sistemas de depuración y aprovechamiento de las aguas (letrinas secas) la mitad del consumo familiar de agua se lo lleva tirar de la cadena, recogida de FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 12 Construcciones Ecológicas agua de lluvia, etc. Es importante mantener el aire sano y puro, evitando materiales tóxicos en la construcción y mobiliario. La calefacción podría ser de dos tipos: 1) la solar pasiva: orientación de la casaal sur en combinación con ventanales de doble acristalamiento. 2) La calefacción activa: la proporcionaría la cocina de leña y/o una chimenea. El agua caliente se generaría con un sistema de placas. También se puede usar el sol para cocinar en las asequibles cocinas solares. Células fotovoltaicas, aerogeneradores, turbinas si hay un salto de agua; son posibilidades, según la zona, a considerar para autogenerar la electricidad precisa para electrodomésticos o incluso pequeños talleres. II. MATERIALES PARA CONSTRUCCIONES ECOLOGICAS CONVENCIONALES 2.1 CONSTRUCCIÓN CON PAJA Según Roger L. Welsch, La construcción de casas con pacas de paja es un sistema sencillo que puede ser aprendido en pocos días y en el que todos pueden participar. Se requiere menor labor especializada y menos tiempo de construcción que los métodos tradicionales, como el del concreto. Al utilizar las pacas de paja, probablemente lo más ecológico que puede usarse en una vivienda para la construcción, se disminuye la cantidad de desechos agrícolas que son quemados, minimizando la contaminación atmosférica y calentamiento global. Las pajas tienen mayor capacidad de aislamiento térmico que la madera, los ladrillos e incluso el adobe. Esta característica es ideal para zonas con clima extremoso, pues se reduce el gasto de energía que requiere enfriar y calentar una construcción. La eficacia térmica se mide con el valor “R” de resistencia al flujo de calor. La resistencia al flujo del calor de las pacas de paja es igual a 42.8. Es preferible utilizar paja de trigo o avena, pero también FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 13 Construcciones Ecológicas se puede utilizar la del sorgo sin semillas. Las pacas deben ser solamente de “popote”, que se obtiene después de cosechar la semilla. 2.2 CONSTRUCCIÓN CON BAMBÚ El bambú es una gramínea leñosa que se renueva naturalmente cada siete años y que no necesita de la utilización de plaguicidas ni fertilizantes si se cultiva de manera adecuada. Según la especie puede crecer entre 7.5 y 40 cm diarios y alcanzar los 40 m en tres o cuatro meses. (Edwards, 2009, p. 122). Se aplican pilares, cubiertas, techos, muros o revestimientos. Si se usa para la estructura se necesita su máxima resistencia (cuanto más obscuros el bambú más blando es) y elasticidad. En Latinoamérica y en Asia se utiliza la caña entrelazada mediante estructuras de nudos. Para revestimientos se puede presentar en forma de paneles. 2.3 CONSTRUCCIÓN CON ADOBE El Adobe está formado por una masa de barro (arcilla, arena y agua) mezclada veces con paja, fibra de coco o incluso estiércol, moldeadas en forma de ladrillo y secada al sol durante 25-30 días. La mezcla principal lleva un 20% de arcilla y un 80% de arena y agua. Su energía incorporada es de 0,4 MJ/KG. Cuanta más energía incorporada tiene un material de construcción, mayor energía se ha gastado durante su elaboración. (Edwards, 2009, p. 122). El adobe es un buen aislante acústico y tiene una gran inercia térmica, por lo que sirve de regulador de la temperatura interna: en verano conserva el frescor y durante el invierno, el calor. Si está bien ejecutada y el mantenimiento es bueno, una construcción de adobe puede durar unos cien años o más. Algunas alternativas para el adobe pueden ser la Tapia y la Cannabric. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 14 Construcciones Ecológicas III. MATERIALES PARA CONSTRUCCION A PARTIR DEL RECICLAJE: 3.1 BLOCKS DE PET Surge del éxito de módulos y proyectos para azoteas verdes, a partir de ahí se materializaron bloques de plástico reciclado (polietileno de alta densidad) para la edificación de vivienda nueva o incluso para remodelaciones. Las ventajas que presenta son el ahorro en desperdicio de materiales, se agiliza el tiempo de construcción, se economiza en cimentaciones, se reduce hasta un 60% del uso de acero y el 70% de concreto y mortero, además de que es un excelente aislante acústico y térmico y resulta muy funcional en muros divisorios y de carga ya que soporta hasta 750kg/m2 con claros de hasta 6mt y con construcciones de hasta tres pisos. Gracias a su flexibilidad y resistencia, en caso de sismo, demuestra una excelente respuesta, a diferencia de otros materiales, además de que en costos de obra posibilita un ahorro de hasta el 40%. Por todas estas características es muy bien usado en plantas industriales, autoservicios y por supuesto viviendas. Gutiérrez (2002) 3.2 LÁMINAS DE PET Para fabricarlas se utiliza polietileno y polipropileno, que se obtiene de las bolsas y envolturas de plástico que se recolectan en las barrancas de la zona, así como de material de embalaje desechado. Luego de moler ambos materiales, se someten a un proceso de pre-fundición, a 250 grados centígrados, se integra el color, se pasa a un sistema de calandrado, donde se da el espesor al material y enseguida cae a un molde de vaciado. La materia prima es transformada en láminas de plástico para techos con una vida libre de mantenimiento de 20 años. Estas láminas son reconocidas por su perfil ecológico, pues se recicla plásticos de desecho y no contamina, además de que no se funde el plástico, sino que se reblandece y se moldea. Dentro de sus características destacan su vida útil, son térmicas, son prácticamente irrompibles, fáciles de manipular, no son ruidosas ante la lluvia, etc. (Urbán, 2012, pp. 13-14) FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 15 Construcciones Ecológicas 3.3 ELABORACIÓN DE LADRILLO ECOLÓGICO Teniendo en cuenta la Regla de las Tres Erres: Reducir- Reciclar- Reutilizar, el Proyecto de Elaboración de Ladrillo Ecológico. Para ello juntaron botellas de plástico y las cortaron en tiras con tijeras para luego picarlas y transformarlas en una viruta llamada Pica Picado de Plástico. Luego agregaron distintas clases de materiales con el objetivo de elaborar distintas variedades de Ladrillo Ecológico; entre ellos el de tipo común, en Block y de Adobe. Estos tipos de ladrillo ecológico no contaminan el ambiente con CO, que aumentan la contaminación, como lo hace el ladrillo común de tabique ya que usando esta técnica de elaboración no se depende del tabique para el cocido, sino que usa directamente la luz solar para el secado y estén listos para la construcción. (Pascual Urbán, 2012, p. 39) 3.3.1 MATERIALES Y MODO DE PREPARACION Para el ladrillo ecológico compactado, se necesitan botellas recicladas de 2 L y un embudo para llenar la botella; como materiales, arena, tierra barro o grava y una varilla para ir empujando el material que se utilice al ir llenando las botellas y sacar todo el oxígeno para que no queden burbujas de aire. Se llena a proporción, primero hasta la mitad, luego tres cuartos y por último hasta llenarla completamente y cerrarla bien. Se obtiene así un ladrillo compactado cilíndrico listo para construir. 3.3.2 VENTAJAS DEL LADRILLO ECOLÓGICO Es muy rentable económicamente ya que su inversión requiere menos de la mitad de lo que costaría invertir en el ladrillo común hecho en tabique. Ya hemos adelantado algunas ventajas del ladrillo ecológico en el apartado anterior y dependiendo del material con que se construya, unas estarán más potenciadas que otras. Pero en FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 16 Construcciones Ecológicas general sus ventajas son: Menor perjuicio para la naturaleza, ya que su fabricación requiere menos energía y residuos, así como el reciclaje de otros materiales de desecho. Son mejores aislantes del frío y del calor exterior, con lo que se gasta menos energía en el hogar. En algún caso son más económicos que los convencionales, pero cuando no es así, al ser mejores aislantes, el ahorro de energía amortiza la diferencia. Los materiales de los ladrillos ecológicoshacen que éstos sean más ligeros y manejables para el trabajador agilizando el tiempo de construcción y disminuyendo los gastos. 3.3.3 DESVENTAJAS DEL LADRILLO ECOLOGICO La desventaja de los ladrillos ecológicos es que están empezando a entrar en el mercado y en algunas zonas aún no se consiguen y hay que pedirlos. También tienen otra desventaja derivada de lo nuevo de este producto y es que, de momento, S 3.4 FUTUROS PROYECTOS DE CONSTRUCCION CON RECICLAJE Como ya se ha mencionado el uso de materiales reciclados o bien sacados directamente de la basura también ha sido implementado en el proceso de construcción. Un equipo en la Universidad Andrés Bello, Venezuela, en conjunto con la empresa Golden Concret está trabajando para transformar residuos domiciliarios (comida, plásticos, papeles, etc.) en paneles, ladrillos y otros materiales de construcción. Estos están pensados para que no transmitan infecciones ni tampoco tengan un olor desagradable. También el arquitecto Michael Reynolds se ha dedicado a la construcción de lo que él llama “earthships” que son casas estilo bunkers fabricadas de materiales naturales y reciclados y que al final son casas sostenibles. Materiales para Construcción de Hormigón. Block de hormigón. Tiene como característica principal que está hecho de hormigón celular, de lo cual se obtiene un ahorro energético de por vida y disminuye los costos de calefacción en invierno y mantiene un ambiente fresco en verano. Dentro de http://es.wikipedia.org/wiki/Basura http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_Andr%C3%A9s_Bello http://es.wikipedia.org/wiki/Venezuela http://es.wikipedia.org/wiki/Infecciones FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 17 Construcciones Ecológicas la estructura del block de hormigón podemos encontrar los siguientes beneficios:10 • Aislamiento térmico en muros • Construcción tradicional antisísmica • Es resistente al fuego • Construcción rápida • Hay limpieza en la obra de construcción • Es resistente a la humedad • No es tóxico y es ecológico Futuros Proyectos de Construcción con Hormigón Hormigón sustentable con cenizas de arroz Hasta el momento este material está bajo investigación en las manos de Franco Zunino, alumno de Ingeniería y Gestión de la Construcción de la UC, junto al profesor Mauricio López. La intención es fabricar un hormigón más sustentable a partir de la sustitución de cemento por ceniza de cascarilla de arroz. El objetivo de la investigación es determinar los efectos en resistencia y durabilidad de la sustitución parcial de cemento por la ceniza de cascarilla de arroz en mezclas de hormigón. Entre los resultados es posible sustituir hasta un 20% de cemento puro en una mezcla sin afectar su resistencia, produciendo a la vez un concreto durable y con una menor emisión final de gases de invernadero. IV. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN Evitar emplear materiales nocivos como son el amoniaco, el cloro, PVC, los metales pesados o los que presentan susceptibilidad a la emisión de gases nocivos. La sustitución de los cementos tradicionales por cementos naturales. En carpintería, cambiar el aluminio por la madera. Disminuir la utilización del FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 18 Construcciones Ecológicas acero y derivarse más a tierra para descargar la electricidad. Con relación a los elementos estructurales de la vivienda, hay que evitar el uso de impermeabilizantes bituminosos, elementos con amianto, los fibrocementos, o los aislamientos a base de polímeros y de poro cerrado, con los que se dificulta la correcta transpiración. En su lugar, trabaje con aislantes como son el corcho y las fibras vegetales, pues además de ser más económicos ayudan a que se reduzca la carga de peso que soporta la casa. La materia prima que se utilice debe ser lo menos elaborada posible y tratar de que los materiales tengan procedencia local, pues así disminuirá los gastos y la construcción se integra mejor al ambiente en que se encuentre. Para que una casa sea totalmente ecológica debe construirse con materiales y sistemas que no perjudiquen el medio ambiente y con criterios bioclimáticos que ayuden al ahorro de energía. La ventaja de tener una casa ecológica es que es económica y no contamina el medio ambiente. Agregando información para la construcción debemos buscar un buen terreno y con buena orientación del viento y solar. Esto lo hace un arquitecto y debe considerar también lo siguiente: 4.1 TAMAÑO DEL TERRENO Que no existan cables de alta tensión en las cercanías ni industrias que contaminen. Buena orientación, ya sea que no existan barreras solares. Tipo de suelo. Conocer el microclima del lugar. Deben de analizar si hay fallas geológicas y venas de agua. Si existe contaminación química, eléctrica, magnética, ambiental y anímica. El procedimiento es sencillo como el de una casa normal con la única diferencia de que los materiales utilizados para la construcción son distintos, más bien ecológicos debido a que esta nueva alternativa busca mejorar el medio ambiente y evitar a toda costa lo que daña al planeta y a nosotros que lo habitamos. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 19 Construcciones Ecológicas Es económica dado que no utilizamos electricidad debido a que utilizamos energía eólica, solar y la hidráulica en vez de la eléctrica que es más cara, dañina y peligrosa debido a que puede causar accidentes durante una tormenta eléctrica. Como parte del tema del procedimiento de construcción está el proceso de la bioconstrucción, que consiste en emplear materiales respetuosos con el medio ambiente en la edificación de viviendas. Encontrar un material con todas estas características es fundamental. Además, si es ecológico y fácil de cultivar se convierte en una opción muy recomendable. El cáñamo reúne todas estas cualidades, cada vez tiene más usos industriales, entre los que se incluye la construcción. Hay dos tipos de diseños de arquitectura sostenible, los Extensivos, que necesitan de grandes superficies de terreno porque requieren construcciones bajas, viviendas unifamiliares, camuflaje con el entorno, etc., y los Intensivos, que teóricamente son útiles para desarrollos urbanos, construcciones en altura (gran cantidad de gente en poco espacio). Los diseños extensivos sirven para poco más que mostrar el talento artístico de sus creadores, pero he visto uno que me ha gustado por la simplicidad de su planteamiento: oficinas semienterradas en un bosque. Un dato interesante es que utilizamos materiales para la construcción como el barro, la marihuana, cementos de material natural, pintura natural. 4.2 ENERGÍAS ALTERNATIVAS En la actualidad se están desarrollando métodos y técnicas para que la obtención de energía sea más rentable y dañe menos al medio ambiente aprovechando las fuerzas de la naturaleza, algunas de estas técnicas que ingenieros y científicos están desarrollando, están FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 20 Construcciones Ecológicas siendo aplicadas en las Casas Ecológicas aprovechando la Energía Solar, la Energía Hidráulica, la Energía Eólica, entre otras. Algunas técnicas que se utilizadas en las Casas Ecológicas para la obtención de Energías Renovables son: 4.3 ENERGÍA EÓLICA Se podría utilizar siempre y cuando existiesen molinos de un Parque Eólico en la zona que abastecieran a las viviendas. Esta energía también se puede convertir fácilmente en eléctrica, que abastecería la zona. 4.4 ENERGÍA HIDRÁULICA Funciona aprovechando la previsible abundancia de precipitaciones de la zona y lo abrupto del relieve, que facilita el aprovechamiento de la energía potencial de los saltos de agua. 4.5 CALENTADORES SOLARES DE AGUA Consisten en unas placas con tuberías colocadasen el tejado y cubiertas tras una mampara de cristal, por las que circula el agua. El sol calienta estas tuberías y el agua calentada se almacena en un depósito cubierto con aislante para conservar la temperatura. No es excesivamente cara de instalar y su rendimiento es suficiente para abastecer entre el 60% y el 80% de las necesidades de agua caliente de una familia normal a lo largo del año. 4.6 EDIFICIOS FRESCOS SIN AIRE ACONDICIONADO Esta herramienta analiza los efectos del aire en el interior de las construcciones, dando pautas para soluciones que permitan que el flujo de aire fresco circule correctamente. Minimizar el consumo energético y ganar en confort son sus principales objetivos. Desarrollar soluciones arquitectónicas que hagan que los edificios sean más frescos sin necesidad de sistemas de aire acondicionado. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 21 Construcciones Ecológicas 4.7 ESPEJOS QUE REFLEJAN LUZ SOLAR PARA CALENTAR LA CASA Una nueva forma de aprovechar la capacidad térmica del sol, simplemente dirigiendo rayos solares hacía tu casa con la ayuda de espejos, el principio de las Torres Solares. Obviamente el sistema funciona para aquellos lugares en donde hace mucho frío, pero aun así hay sol. Dos de estos espejos, controlados electrónicamente como helióstatos, dirigidos a una habitación, tienen el mismo efecto de calentamiento que un calentador de gas para calentar ese mismo espacio. Dirige 10 de estos espejos y tendrás toda tu casa caliente. El sistema también provee de luz natural prácticamente a cualquier hora del día, por lo que también se puede ahorrar en electricidad. 4.8 LÁMPARAS CON ENERGÍA SOLAR La idea de hacer instalaciones con celdas fotovoltaicas es aprovechar lo que es Energía Limpia y Energía Renovable, para evitar la quema de combustibles y reducir los gases de efecto invernadero. La "idea" fundamental es demostrar el ciclo ecológico, haciendo que la tecnología se complemente con las necesidades para obtener una vivienda que use eficientemente los recursos de su medio, sin degradarlos y que sea auto sostenido tanto en alimentación como en energía. Estas tecnologías, que emplean energías no convencionales (viento, sol, agua, biomasa), han dado lugar a equipos desarrollados tales como: Aerogeneradores, Aero bombas, Calentadores Solares, Sistemas Fotovoltaicos, Riego Tecnificado, Cocinas mejoradas a leña, Refrigeradoras a leña, Biohuerto, Casa Antisísmica de adobe, etc., las cuales están a disposición de la gente del campo. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 22 Construcciones Ecológicas CONCLUSIONES Las construcciones ecológicas son construidas con nuevas tecnologías y nuevos diseños para poder producir energía renovable y reducir la contaminación y aprovechar los recursos naturales. Pero al mismo tiempo tiene un beneficio económico ya que al reducir por ejemplo el gasto de energía dada por empresas tiene su propia fuente de energía. También logran una mezcla entre la naturaleza y construcción para aprovechar todo de mejor manera. Son una excelente manera de mejorar la calidad del aire y poner nuestro granito de arena para revertir el calentamiento global. Mantienen el techo más fresco lo que reduce el efecto de calentamiento (reduce CO2), lo que contribuye a que las ciudades no estén más calientes cada año. Adicionalmente se gastará menos energía al no tener que usar tanto el aire acondicionado en los días calurosos y por lo tanto dinero. Protegen los techos de los rayos solares, los cuales causan grietas en los materiales. Teniendo sólo unos cuantos centímetros de tierra podemos extender considerablemente la vida de nuestro techo, lo que significa menos gasto al tener que darle mantenimiento. También consideramos que la educación es el factor con mayor importancia, son muchas las personas que tienen oportunidad de tener fuentes de información o tener una escuela, así mismo es común encontrar a personas con demasiada facilidad de obtener educación, sin embargo, no se les enseñan los valores. Es por eso que con todo lo tratado anteriormente se busca fundamentar nuestra postura de que realmente existe la necesidad de la arquitectura sustentable, que hay consecuencias, sí, pero también existen soluciones. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 23 Construcciones Ecológicas REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: GILI, Gustavo. Construcciones Ecológicas [en línea]. Barcelona: Eds. Montoya Moran, 2000. Disponible en: http://www.uclm.es/arelingrural/tranconst/c-ecologicas.pdf Jordi Miralles. La casa Ecológica ideas prácticas para un hogar ecológico y saludable (en línea). Barcelona España: Eds. Loft Publications 2010. Disponible En: http://www.laspaginasverdes.com/sustentables-mas- increibles Coordinación General de Educación y Desarrollo Tecnológico, Tecnologías alternativas para el uso eficiente de recursos (en línea). México. Primera Edición 2008. http://www.conafor.gob.mx/biblioteca/construccion- sustentable-casa-de-paja.pdf Miralles. La casa Ecológica ideas prácticas para un hogar ecológico y saludable (en línea). Barcelona España: Eds. Loft Publications 2010. Disponible En: http://www.laspaginasverdes.com/arelingrural/tranconst ABIIA. Conciencia Sustentable (En línea). Recuperado el 10 de Marzo de 2012, de Los diseños sustentables más increíbles según Evolo: http://conciencia-sustentable.abilia.mx/los-disenos-sustentables-mas- increibles-segun-evolo/ Acosta, D. Arquitectura y construcción sostenibles. (en línea). México. Primera Edición 2008. de http://dearq.uniandes.edu.co/sites/default/files/articles/attachments/DeAr q_04_-_Acosta_0.pdf Cuéntame...Territorio. (2011). Agua. Recuperado el 15 de Marzo de 2015, de http://cuentame.inegi.org.mx/territorio/agua/usos.aspx?tema=T FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 24 Construcciones Ecológicas Edwards, B. (2009). Guía básica de las sostenibilidad. Barcelona: Gustavo Gili. López Rodríguez, R. (1998). El desarrollo sostenible: ¿Una utopía o una necesidad urgente? Revista complutense de educación, 257-274. Rodriguez Canul, J. I. Efectos Ambientales de una sobrepoblación. (en línea), Barcelona: Eds. Montoya Moran, 2007. Disponible en de Blog spot: http://jenniferivett.blogspot.mx/2012/07/efectos-ambientales-de-una.html FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 25 Construcciones Ecológicas ANEXOS FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 26 Construcciones Ecológicas VIVIENDAS DE PAJA http://www.ecologiaverde.com/casa-muros-paja-compost-refrigeracion-natural/ VIVIENDAS DE BAMBU http://marianagomez0494.webnode.com.ve/ FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 27 Construcciones Ecológicas CÉLULAS FOTOVOLTAICAS http://www.gasfriocalor.com/blog/comparativas-de-productos-o-aparatos/diferencias- entre-energia-solar-termica-y-fotovoltaica. ESPEJOS QUE REFLEJAN LUZ SOLAR PARA CALENTAR LA CASA http://www.fisicanet.com.ar/energias/alternativas/en03_construcciones_solares.php FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 28 Construcciones Ecológicas LÁMPARAS CON ENERGÍA SOLAR http://bogotadc.quebarato.com.co/bogota-d-c/lamparas-solares-led-finca-jardin-camping- lampara-solar-energia-solar__5A6DDA.html CASA ECOLÓGICA http://www.todoelectronica.com/energia-solar-fotovoltaica-y-accesorios-solares-c- 1643_71.html?osCsid=96a3152aa3b38475c5e08fdab1830f58 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 29 Construcciones Ecológicas Encuesta a los pobladores de Alto Trujillo, sobre las construcciones ecológicas. Teniendo los ítems dados, marque con un X las alternativas que considera correcto:1) ¿De qué materiales cree usted que están hechas las casas ecológicas y cuales tecnologías se usan? a) Se aplica el reciclaje b) Se utiliza energía solar térmica c) Se emplea energía fotovoltaica d) Aislamiento e) Todas. 2) ¿Cuál es la diferencia entre una casa convencional y una ecológica en cuanto a impacto ambiental y costos? a) Menor consumo de energía b) Menor contenido de desechos c) Menor impactó sobre el suelo d) Ahorro de energía. 3) ¿Qué tan viable es en la actualidad comprar casas ecológicas? a) Tecnología barata madera plástico (bloques de plástico) b) Aplicación de energías renovables c) Construcción rápida d) No es toxico y es ecológico e) Todas. 4) ¿Cuál es el mantenimiento de las construcciones ecológicas? a) Mantenerla aislada b) Mantener las áreas verdes para evitar plagas c) Aislamiento térmico en muros d) Reducir la carga de peso FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 30 Construcciones Ecológicas 5) ¿En el Perú hay construcciones ecológicas? a) Si b) No ¿Cuáles son? ………………………………………………………………………………………………………………… 6) Las pinturas ecológicas se caracterizan por: a) No contiene productos nocivos, respetan el medio ambiente y conceden al consumidor su derecho a saber su composición del producto. b) Su objetivo es vender al consumidor y ganar dinero. c) El fabricante de pinturas naturales no declara su composición, no respeta en medio d) N.A. 7) ¿Qué tipos de ladrillos ecológicos existen? a) Ceniza de carbón b) Cáñamo c) También están los ladrillos de plástico usado y cascara de cacahuete d) El adobe e) TODAS 8) Especifica que es el ladrillo ecológico: …………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………….. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL 31 Construcciones Ecológicas 9) ¿Cuáles son sus diferencias del ladrillo ecológico comparado con el ladrillo convencional? a) aislante de frío y de calor exterior b) mantenimiento térmico de viviendas y edificios c) gasta menos energía. d) al quemarse liberan a la atmósfera CO2 e) solo a y c 10) ¿en las construcciones de una construcción ecológica que energía se puede utilizar? a) Energía eólica b) Energía hidráulica c) Energía solar d) Energía fotovoltaica e) TODAS
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