construcciÓn sismo resistente sostenible...

1

CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE SOSTENIBLE ADAPTADA AL CAMBIO CLIMÁTICO

LINA ALEJANDRA ORTIZ NÚÑEZ DILAN JOSÉ PINTO URECHE

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO DE GRADO BOGOTÁ

2016

2

CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE SOSTENIBLE ADAPTADA AL CAMBIO CLIMÁTICO

LINA ALEJANDRA ORTIZ NÚÑEZ

DILAN JOSÉ PINTO URECHE

Trabajo de grado para opta al título de Ingeniero Civil

Director Víctor Naynn Piñeros Cuervo

Ingeniero

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO DE GRADO

Bogotá 2016

4

Nota de aceptación:

___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________

5

___________________________ Firma del presidente del jurado

___________________________ Firma del jurado

___________________________ Firma del jurado

Bogotá, octubre, 2016

6

AGRADECIMIENTOS

Dedico esta tesis primeramente a Dios que ha sido mi sustento en los momentos de mayor necesidad y ha estado a mi lado todo el tiempo de desarrollo de esta obra, a mis padres que siempre me han brindado su apoyo frente a cualquier dificultad y a mi tía Noris Vega que siempre m aconsejo y me ayudo a salir adelante en momentos de mayor dificultad. Dilan José Pinto

“La sabiduría hace al sabio Entender su conducta”

Proverbios. A Dios primeramente que su infinita misericordia y bondad me permitió terminar mi carrera que inicie con el deseo de ponerla al servicio para bien de la sociedad. A mis padres por estar siempre a mi lado y quienes me infundieron principios de responsabilidad, perseverancia y que con su apoyo espiritual y económico hicieron posible alcanzar las metas que me propuse en mi vida. A mis profesores por sus consejos y conocimientos que me facilitaron el desarrollo de mis estudios como Ingeniera Civil. A mi esposo y mi hijo que pacientemente supieron comprender las ausencias en el hogar mientras recibía mis clases en la universidad. Lina Alejandra Ortiz Núñez

7

CONTENIDO

pág.

INTRODUCCIÓN 14 1. GENERALIDADES 15 1.1 ANTECEDENTES 15 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 16 1.2.1 Formulación del Problema. 17 1.3 OBJETIVOS 17 1.3.1 Objetivo General. 17 1.3.2 Objetivos Específicos. 17 1.4 JUSTIFICACIÓN 17 1.5 ESTADO DEL ARTE 18 1.5.1 Marco Conceptual. 18 1.5.2 Marco Teórico. 19 1.5.2.2 La madera. 20 1.5.2.3 La guadua. 20 1.5.2.4 El concreto. 21 1.5.2.5 Estilo temblorero. 22 1.5.2.6 Bahareque. 22 1.5.2.7 Bahareque de tabla. 22 1.5.2.8 Bahareque encementado. 22 1.5.2.9 Bahareque metálico. 23 1.5.2.10 ¿El bahareque resiste sismos?. 24 1.6 METODOLOGÍA 24 1.6.1 Fase I: Búsqueda de información primaria y secundaria. 24 1.6.2 Fase II: Análisis de información. 24 1.6.3 Fase II: Consultoría técnica. 25 2. LOS PRINCIPIOS DE LA SISMO RESISTENCIA 26 2.1 PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE DEL BAHAREQUE 27 3. SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA 29 3.1 CONSTRUCCIÓN VERTICAL 29 3.2 REGULARIDAD EN PLANTA 30 3.3 REGULARIDAD EN ALTURA 32 4. ACCIONES A REALIZAR PARA LA PLANIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA SOSTENIBLE SISMO RESISTENTE HACIA EL CAMBIO CLIMÁTICO 34 4.1 LOCALIZACIÓN 34

8

pág.

4.2 ORGANIZACIÓN DEL SITIO 34 4.3 VIVIENDA - DEMOSTRAR QUE LA ESTRUCTURA 34 4.4 VENTILACIÓN Y ENFRIAMIENTO 35 4.5 DRENAJE 35 4.6 AGUA 35 4.7 ESPACIOS ABIERTOS 36 4.8 CONECTIVIDAD 36 5. ACTIVIDADES A REALIZAR PARA LA DEBIDA IMPLEMENTACIÓN DE ESTA TÉCNICA CONSTRUCTIVA DENTRO DELA COMUNIDAD 37 6. BENEFICIOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE ESTE MÉTODO 38 7. RESULTADOS 39 8. CONCLUSIONES 40 9. RECOMENDACIONES 41 BIBLIOGRAFÍA 42

9

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Pórticos en Bahareque Encementado 23 Figura 2. Mapa Conceptual del Bahareque Encementado 24 Figura 3. Muros Verticales 29 Figura 4. Regularidad en Planta 30 Figura 5. Torsión en Vivienda 31 Figura 6. Asimetría en Muros 31 Figura 7. Altura Regular para Viviendas 32 Figura 8. Diafragmas 33

10

LISTA DE CUADROS

pág.

Cuadro 1. Esfuerzo Admisible para la Guadua Fi (MPa) C.H=12% 20 Cuadro 2. Modulo de Elasticidad Longitudinal Ei (MPa) CH=12% 20 Cuadro 3. Esfuerzo por Duracion de la Carga (CD) 21

11

GLOSARIO

CLIMA CÁLIDO HÚMEDO: donde el exceso de calor no es tan grande como en las áreas cálidas secas pero se agrava por la alta humedad. La variación de temperatura diurna es pequeña. CLIMA CÁLIDO SECO (INCLUYENDO SEMI-HÚMEDO): el mayor problema es el exceso de calor pero el aire es más seco. Hay normalmente una larga variación de temperatura diurna (día-noche), en esta clasificación climática hemos incluido la categoría de semi-húmedo. CLIMA FRÍO: bajas temperaturas y variaciones considerables entre el día y la noche, donde el mayor problema es la pérdida excesiva de calor la mayor parte del año. CLIMA TEMPLADO: temperaturas moderadas tanto en el día como en la noche, algún exceso de calor se presenta durante los periodos de mayor radiación. COEFICIENTE DE GANANCIA DE CALOR DEL VIDRIO: SHGC es la relación de la ganancia de calor solar que ingresa al recinto a través del área de la ventana. La ganancia de calor solar incluye el calor solar transmitido en forma directa y la radiación solar absorbida, que luego es re-irradiada, conducida o enviada al recinto por convección. Más específicamente, la relación SHGC es la cantidad de calor admitido a través del vidrio versus el calor total incidentes sobre el vidrio en virtud de la radiación solar directa, y se refleja como un sencillo porcentaje o fracción. [Derivado de ASHRAE 90.1-2004]. CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE: es aquella que está en sincronía con el sitio, hace uso de energía, agua y materiales de un modo eficiente y provee confort y salud a sus usuarios. Todo esto es alcanzado gracias a un proceso de diseño consciente del clima y la ecología del entorno donde se construye la edificación. ENVOLVENTE: los diseños deben apuntar a aumentar la resistencia del envolvente a las condiciones externas (temperatura y humedad). Esto se puede lograr balanceando las áreas opacas y vidriadas, aumentando los niveles de aislamiento y reduciendo el área de fachada, reduciendo infiltración, aumentando la masa térmica y el control solar, y creando zonas de absorción. ILUMINACIÓN: luz de día, reduce el consumo de energía debido a la iluminación. Si se usa bien también puede reducir la carga de enfriamiento de la edificación. REFECTIVIDAD PARED: el Albedo/Refectancia de la Pared cuantifica la refectividad de la radiación solar incidente de la pared. Específicamente, es la relación de radiación solar reflejada del material de la superficie relativa a la radiación solar incidente sobre esta. Tratándose de una fracción sin dimensión, también se puede expresar como porcentaje, y se mide en una escala de cero para la potencia de reflejo nula de una superficie perfectamente negra, hasta 1 para el reflejo de una superficie perfectamente blanca. REFECTIVIDAD TECHO: el Albedo/Refectancia de la cubierta cuantifica la refectividad de la radiación solar incidente del techo. RELACIÓN VENTANA / PARED: esta es la relación del área de ventanas u otras áreas de vidrios con el área bruta de pared exterior llamada Relación Ventana/Pared (RVP). Las ventanas generalmente transmiten calor hacía dentro

12

del edificio a una tasa mayor que las paredes. Por tanto, un edificio con RVP mayor ganará más calor que un edificio con un RVP menor. RESILIENCIA: se llama a la energía de deformación que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado hasta deformar un material hasta su límite elástico. SISMO RESISTENCIA: se dice que una edificación es sismo resistente cuando se diseña y construye con una adecuada configuración estructural, con componentes de dimensiones apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficiente para soportar la acción de fuerzas causadas por sismos frecuentes. SOMBRA - COMBINADA: una combinación de dispositivos de sombra horizontal y vertical se usan en las fachadas que experimentan ángulos altos y bajos del sol durante distintas épocas del año. Esto también se llama sombra de canasta de huevo o retícula. SOMBREAMIENTO - HORIZONTAL: en los climas tropicales donde la ganancia de calor en el edificio se vuelve una desventaja, las ventanas con sombra ayudan a reducir la ganancia de calor hacia el edificio. Los dispositivos de sombra horizontal (también llamados aleros) son usados arriba de los vanos de las ventanas protegiendo así a las ventanas de la radiación solar directa. Estos son usados en superficies de paredes donde la radiación solar incidente viene en un ángulo alto. SOMBREAMIENTO - VERTICAL: los dispositivos de sombra vertical (también llamados aletas) son usados a los lados de los vanos de las ventanas protegiendo así a las ventanas de la radiación solar directa. Estos son usados en superficies de paredes donde la radiación solar incidente viene en un ángulo bajo. VALOR U DE LA CUBIERTA: la tasa de pérdida de calor de un techo se indica en términos de su valor U. Entre más bajo el Valor U, mayor es la resistencia de un techo al flujo de calor y mejores sus propiedades aislantes. El aislamiento ayuda a reducir el Valor U del techo. VALOR U DEL MURO: la tasa de pérdida de calor de una pared se indica en términos de su valor U. Entre más bajo el Valor U, mayor es la resistencia de una pared al flujo de calor y mejores sus propiedades aislantes. El aislamiento ayuda a reducir el Valor U de la Pared. VALOR U DEL VIDRIO: el Valor U es la transmisión de calor en unidad de tiempo a través de una unidad de área de un material o construcción y las películas de aire del borde, inducido por la diferencia de temperatura unitaria entre los entornos a cada lado. Las unidades de Valor U son W/m2/K. [Derivado de ASHRAE 90.1-2004]. La tasa de pérdida de calor de una ventana se indica en términos de su valor U. Entre más bajo el Valor U, mayor es la resistencia de una ventana al flujo de calor y mejores sus propiedades aislantes. VALORES DEL CONJUNTO DE ACRISTALAMIENTO: se requiere una combinación de Valor U y SHGC para seleccionar el tipo correcto de vidrio. VENTILACIÓN: Esto incluye ventilación cruzada y cantidad de ventilación para enfriamiento pasivo.

13

RESUMEN

Después de los sucesos de cambios climáticos como lo son inundaciones, sequías, huracanes y tormentas que se han presentado globalmente en las últimas décadas gracias a los cuales se ha podido evidenciar la poca capacidad de resiliencia que tenido las obras civiles y comunidades involucradas en tales fenómenos han mostrado la necesidad de la sociedad de generar mecanismos que permitan hacer frente ante la eventualidad de estos cambios en el clima. Es tarea de los ingenieros civiles arquitectos y demás profesionales que se vean involucrados en la construcción y planificación de zonas habitables promover la vinculación de diferentes técnicas constructivas y sistemas de organización que propicien la debida seguridad frente a cualquiera de estos sucesos que se puedan presentar en su área de acción. Lo anterior motivo la presente presente investigación donde se realizó una recopilación de información que permitiera reconocer alternativas constructivas que facilitaran la construcción de viviendas adaptadas al cambio climático, sostenibles y que además fuesen sismo resistentes, definiendo cual sería la más apropiada para cumplir con las anteriores exigencias; donde se pudo reconocer la técnica del bahareque en cementado como la más apropiada gracias a sus propiedades como lo son estabilidad, ligereza y flexibilidad en cuestión de sismo resistencia así como su aprovechamiento energético y benéficos al medio ambiente el caso de la adaptación al cambio climático además de ser económico y de rápida construcción.

14

INTRODUCCIÓN

La construcción de vivienda sostenible se refiere al estudio de procesos y sistemas físicos sobre los que se organiza la vida humana. Con asiduidad y motivada por la nuevas exigencias formativas y de confort, la calidad de nuestras viviendas cobra cada vez más importancia asociada a criterios de ahorro energético. Dada las necesidades de abastecimiento de energías y el crecimiento de economías emergentes, es prioritario controlar y minimizar el consumo energético según el protocolo de Kioto. (Molina Huelva & Fernández Ans 2013) El termino desarrollo sostenible fue definido en 1987 en el informe de la comisión mundial sobre el medio ambiente y el desarrollo, se caracteriza por ser la forma de atender las necesidades presentes sin comprometer la capacidad de futuras generaciones para atender sus propias necesidades. El sector formal para la construcción de vivienda para los países de América Latina ha iniciado no hace más tres décadas la construcción de viviendas, las cuales se plantean y diseñan sin tomar en cuenta las condiciones del terreno y los factores ambientales, y trayendo grandes consecuencias medio ambientales, económicas y sociales. El proceso de construcción sostenible presenta diferentes alternativas como lo son: la tierra, madera, el concreto, adobe, la tapia, bahareque, suelo-cemento, guadua y cartón reciclado; los cuales permiten ejecutar diseños de forma adecuada. En el siglo XXI la sociedad humana se vio enfrentada a una serie de eventos meteorológicos asociados al cambio climático entre los que se produce, inundaciones, sequías, huracanes y tormentas cada vez más severas para los cuales se deben adoptar medidas que permitan prever las grande afectaciones a las que se ven sometidas las viviendas que se construyen actualmente, debido a estas amenazas climáticas se evidencia un incremento en daños estructurales y socioeconómicos; por esta razón se requiere que diferentes comunidades políticas y científicas abordan conjuntamente el desafío sin precedente a responder a un cambio acelerado del clima. Anticipar los cambios y planificar en torno a ellos en infraestructura, agricultura, producción, vivienda y recursos renovables es clave para reducir los riesgos asociados. En este sentido hay muchos traslapes con el desarrollo e intervenciones asociados con la invención de riesgos y la prevención de desastres.

15

1. GENERALIDADES 1.1 ANTECEDENTES Se ha realizado el estudio de Evolución del comportamiento térmico en viviendas tradicionales de piedra y cubierta de paja. Puesta en valor de un modelo sostenible en el noreste de España. El cual busca “conocer las estrategias pasivas empleadas tradicionalmente, para reconocer su eficacia energética permitiendo adecuar nuevos usando métodos actualizados. Para ello se comparan dos modelos de vivienda de un entorno rural que no cumple la exigencia energética actual”1. En el municipio de Soacha se realizó la Evaluación de comportamiento sísmico de viviendas estratos marginales de viviendas verdes el cual presenta un análisis estructural sismo-resistente a viviendas con y sin techos verdes realizado en el programa SAP 2000 por el grupo de investigación ESTRUCTURAS y CONSTRUCCION del Departamento de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana, “dejando en evidencia un cambio de las propiedades dinámicas de la vivienda incrementando su periodo fundamental de vibración con la presencia del techo verde”2. En la ciudad de México se viene promoviendo la Propuesta de modelo integral de evaluación sostenible de la vivienda social en México el cual implementa conceptos de “consumo energético de las viviendas, emisión de gases, residuos, consumo de electricidad, consumo de agua de la vivienda y CO2 del sector residencial. Adaptadas con medidas de sustentabilidad para reducir el impacto ambiental”3. Se realizó un estudio sobre Adaptación a la variabilidad y el cambio climático que analizó “las condiciones topográficas de clima e hidrológicas de Colombia, las cuales lo hacen propenso al impacto de fenómenos de erosión, deslizamientos, avalanchas y amenazas hidrometereológicas. Entre las cuales se destacan la tendencia del incremento o disminución de la precipitación anual en diferentes regiones del país”4.

1 MOLINA HUELVA, M. y FERNÁNDEZ ANS, P. Evolución del comportamiento térmico en viviendas tradicionales de piedra y cubierta de paja. Puesta en valor de un modelo sostenible en el noroeste de España. En: Revista de la Construcción. Enero – agosto, 2013. vol. 12, no. 2, p. 103. 2 OLAYA, Luisa; RUBIO, Diego; RUIZ, Daniel y TORRES, Andrés. Evaluación del comportamiento sísmico de viviendas de estratos marginales con cubiertas verdes: estudio de caso del municipio de Soacha, Colombia. En: Revista Ingeniería de Construcción. Abril – mayo, 2014. vol 29, no. 1, p. 100. 3 GARCIA RODRIGUEZ, Salvador; CAMPOY, Miguel Davis; CAMPOS CANTU, Eva y LEYVA ORIHUELA, Elizabeth. Propuesta de modelo integral de evaluación sostenible de la vivienda social en México. En: Ambiente Construído. Octubre – diciembre, 2015. vol. 15, no. 4, p. 8. 4 QUINTERO ANGEL, Mauricio; CARVAJAL ESCOBAR, Yesid y ALDUNCE, Paulina. Adaptación a la variabilidad y el cambio climático: intersecciones con la gestión del riesgo. En: Luna Azul. Enero – junio, 2012. no. 34, p. 258.

16

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El desarrollo sostenible y el cambio climático son nuevos desafíos que presentan sinergias e interdependencias mutuas. “La salud humana, la ecología terrestre y acuática y los sistemas sociales y económicos son vitales para el desarrollo y el bienestar, y estos a su vez son sensibles y vulnerables a los cambios en el clima. Asimismo, las medidas encaminadas hacia la sostenibilidad afectan positivamente a la mitigación y adaptación al cambio climático”5. En la Dirección Integrada de Proyectos, los principales objetivos son el coste, la calidad y el plazo, además de las prestaciones y requerimientos particulares de cada proyecto. Pero estos objetivos resultan insuficientes ante los nuevos retos que plantea la sociedad y que exigen un cambio en el enfoque de los proyectos. Debe existir, de acuerdo al concepto de desarrollo sostenible, con un objetivo estratégico del proyecto basado en el medioambiente La construcción sostenible ha tenido importantes avances en las últimas décadas que lo que ha facilitado implementar herramientas para la construcción de viviendas generando la posibilidad de construir viviendas de forma más económica. En américa latina la construcción sostenible viene desarrollando grandes proyectos que dejan en evidencia de lo favorable que resultan la construcción de estas viviendas en el mediano plazo; Por otra parte, en Colombia, luego de un proceso de cooperación entre el Ministerio de Vivienda, la Cámara Colombiana de la Construcción (Camacol) y la Corporación Financiera Internacional (IFC) del Banco Mundial, el Gobierno firmó la reglamentación que guiará la ejecución de construcciones sostenibles en el país. Estos proyectos sostenibles ya se desarrollan en diferentes lugares del país generando viviendas que permiten tener ahorros en agua y energía. En Colombia ocasionalmente se presenta una serie de cambios bruscos en el clima que dejan en evidencia la vulnerabilidad de muchas comunidades del país, por lo cual todas las estrategias que se implementen en la construcción de viviendas que permitan prevenir desastres provenientes de estos cambios en el clima son de gran importancia ya que reducirán la vulnerabilidad de la población colombiana.

Es importante plantearse la apuesta por encontrar alternativas posibles, susceptibles de convertirse en política pública, en relación a las cuestiones de la vivienda, en un país donde las alternativas de obtener vivienda son se centran cada vez más en procesos que hacen que estas conlleven un alto costo económico y ambiental, ha reducido las alternativas de opciones distintas a las mediaciones o determinaciones del mercado. Sin embargo, ante las limitaciones prima la

5 RODRÍGUEZ, Fernando y FERNÁNDEZ, Gonzalo. Ingeniería sostenible: nuevos objetivos en los proyectos de Construcción. En: Revista Ingeniería de Construcción. Agosto – septiembre, 2010. vol. 25, no. 2, p. 148.

17

importancia de estas búsquedas, las cuales deben ser una posibilidad real para

toda la población que habita el territorio nacional6.

1.2.1 Formulación del Problema. ¿Qué tan eficientes son las viviendas sostenibles construidas con materiales especiales adaptadas al cambio climático frente a la ocurrencia de un sismo?. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo General. Realizar el análisis de diferentes alternativas en materia de construcción sostenible sismo resistente adaptada al cambio climático en busca de afrontar de forma adecuada las diferentes dificultades que nos presenta la climatología y la falta de recursos en el ámbito constructivo. 1.3.2 Objetivos Específicos. Determinar cuáles son las metodologías más propicias para la construcción de viviendas adaptadas al cambio climático Definir los materiales que nos permitirán la construcción sostenible y sismo resistente de viviendas Analizar la posible implementación de nuevas tecnologías que nos faciliten el proceso de construcción sismo resistente de este tipo de viviendas. 1.4 JUSTIFICACIÓN Investigar la construcción sostenible para viviendas realizando un análisis de las diferentes alternativas que existen de esta y adaptar su sostenibilidad al cambio climático, el cual para los últimos años ha sido muy variado. Esta investigación se realiza con el fin de brindar diferentes alternativas de infraestructura sostenible sismo resistente que sean beneficiosas para la población, el medio ambiente y a largo plazo en lo económico ya que se retribuirán los gastos en un periodo de tiempo. Las estructuras de las viviendas debe estar diseñada para resistir cualquier clase de sismos por eso cabe implementar nuevas tecnologías que faciliten el proceso constructivo sismo resistente en estas.

6 TORRES TOVAR, Carlos Alberto y VARGAS MORENO, Johanna Eloísa. Vivienda para población desplazada en Colombia. Recomendaciones para la Política Pública y Exigibilidad del Derecho. En: Revista INVI. Agosto – septiembre, 2009. vol.24, no.66, p. 18.

18

1.5 ESTADO DEL ARTE 1.5.1 Marco Conceptual. La sostenibilidad tiene que ver con lo que debe ser conservado del valor acumulado del capital para producir bienestar a la generación actual y a las futuras, dentro de una protección del medio ambiente. “Está interrelacionada en gran medida con el concepto de calidad de vida, pues de la manera como se organizan y desarrollan las formas de producción, la sostenibilidad cumplirá con su objetivo de hacer mantenible la supervivencia del ser humano en un ecosistema que, relacionado con lo económico constituyen la plataforma del sistema habitable”7. “Globalmente las edificaciones usan una gran cantidad de recursos y emiten diferentes tipos de material contaminante. Más de la mitad de los recursos consumidos globalmente son usados en construcción”8. Por lo que es necesario implementar mecanismos alternativos que nos permitan realizar diseños óptimos y sostenibles en el tiempo para poder garantizar la satisfacción de la comunidad y el cumplimiento de la norma NSR-10, lo que nos lleva analizar nuevas metodologías de construcción. Los diferentes eventos de cambio climático vividos en el país han dejado como consecuencia la destrucción de diferentes conjuntos de viviendas; además de una serie de hambrunas por la mala planificación del uso de recursos hídricos y de ubicación estratégicas de las viviendas ya que queda al descubierto la falta de planificación al no tener en cuenta la posibilidad de estos eventos climáticos. “En Colombia las amenazas topográficas de clima e hidrología del país lo hace propenso al impacto de erosión, deslizamientos, avalanchas y amenazas hidrometeorológicas”9. “La Guía de Construcción Sostenible tiene como objetivo ofrecer una herramienta a diseñadores y constructores en la selección de medidas para reducir el consumo de agua y energía, incidiendo en el diseño de la edificación, según el tipo de edificación y las condiciones climáticas del municipio donde se construirá el proyecto”10. Los riesgos de la población más pobre se reflejan en el caso de Mombasa, Kenia. “El 17% del distrito de Mombasa tiene peligro de inundación según los escenarios de cambio climático. También existen eventos extremos de inundaciones como la del año 2006 que dejó 60.000 personas damnificadas y generó un brote de cólera”11.

7 HERNÁNDEZ CASTRO, Nieves Lucely. La sostenibilidad en el desarrollo de la vivienda informal. análisis a partir del estudio del hábitat del barrio Puerta al Llano. En: Tabula Rasa. Enero – junio, 2006. no.4, p. 288. 8 BEDOYA, Carlos Mauricio. Construcción Sostenible para volver al camino. Bogotá: Biblioteca Jurídica Diké, 2011. p. 33. 9 QUINTERO ANGEL; CARVAJAL ESCOBAR y ALDUNCE, Op. cit., p. 257. 10 CAMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIÓN CAMACOL. Guía de construcción sostenible para el ahorro de agua y energía en edificaciones. Bogotá: CAMACOL, 2013. p. 3. 11 BEDOYA, Op. cit., p. 34.

19

“El fenómeno ENOS causa alteraciones climáticas sobre todo en el territorio colombiano que afecta a todo el medio natural y el ciclo hidrológico; este fenómeno causa situaciones extremas principalmente en la distribución de la temperatura del aire y la precipitación”12. “El término resiliencia al clima, una posible traducción del termino climate proofing ha surgido en los últimos años en Chile para precisar la necesidad de instalar resiliencia en distintos territorios frente a cambios climáticos ya anticipados a los informes del panel Intergubernamental sobre el cambio climático”13. Estudiar los posibles cambios y diseñar en torno a las dificultades que esto representa para la infraestructura, producción, vivienda, agricultura y recursos renovables es clave para reducir los riesgos asociados. 1.5.2 Marco Teórico. Los elementos de sombreado proveen una solución para el control solar ya que pueden ajustarse para seguir los requerimientos de los ocupantes o terminar permanentemente periodos específicos de exceso de calor. Persianas exteriores previenen la radiación solar de entrar al interior y son preferibles. Las persianas interiores pueden ofrecer solamente protección parcial ya que reflejan la radiación que ya ha sido admitida dentro de la edificación.

En climas fríos, si la edificación mira hacia un espacio cubierto de sol, los espacios de vivienda y la mayoría del vidriado deben estar concentrados en el lado este-oeste. En contraste estas áreas deben estar alineadas en el lado norte-sur del edificio en climas cálidos y templados para evitar luz del sol directa. Los espacios de servicio y circulación, que requieren poco vidriado, están ubicados a lo largo de los bordes norte-sur (climas fríos) y este-oeste (climas cálidos) del edificio. Esto maximiza el área de ventanería que gana calor del sol y minimiza las que no14.

Transferencia de la envolvente es una función de la resistencia térmica de los materiales externos, el área de la fachada (RVP) y la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior de la edificación. “Los materiales más empleados en la industria de la construcción históricamente han sido: la tierra, la madera, el concreto, el acero y el vidrio. A excepción de la tierra y de la madera, los demás son materiales compuestos que se fabrican con materias primas no renovables”15 1.5.2.1 La tierra. En Colombia ya tiene permiso por parte de la Norma Sismo Resistente de 2010, conocida en el medio de la construcción como NSR-10, siempre y cuando sea combinada con guadua mediante el sistema constructivo del bahareque. “La extracción de la tierra como material de construcción puede hacerse de manera sostenible, ya que es necesario para la ejecución de un

12 BARTON, Jonathan R. Adaptación al cambio climático en la planificación de ciudades-Regiones. En: Revista de Geografía Norte Grande. Enero – abril, 2009. no. 43, p. 5. 13 Ibíd., p. 6 14 CAMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIÓN CAMACOL, Op. cit., p. 47. 15 BEDOYA. Op. cit., p. 34.

20

proyecto, hacer los movimientos de tierra y excavaciones durante la adecuación del terreno y las cimentaciones”16.

1.5.2.2 La madera. Para la Arquitectura y la Ingeniería la madera es un material de construcción que ha demostrado ser resistente a esfuerzos. “Finlandia y Chile han hecho de la madera uno de sus principales recursos para la construcción de edificios y puentes, implementando programas de reforestación y tala controlada para que la velocidad del consumo no exceda la capacidad de regeneración, haciendo este trabajo sostenible”17.

1.5.2.3 La guadua. “Es un material muy utilizado en las construcciones tradicionales en Colombia tiene características muy prácticas dentro del campo de la ingeniería como lo son su estabilidad, ligereza y flexibilidad; por su velocidad de crecimiento y la abundancia en el territorio colombiano su impacto ambiental no es significativo”. A continuación se presentan los esfuerzos admisibles, módulo de elasticidad y esfuerzo por duración de carga para la guadua (véase los Cuadros 1, 2 y 3).

Cuadro 1. Esfuerzo Admisible para la Guadua Fi (MPa) C.H=12%

Fuente. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 19. Cuadro 2. Modulo de Elasticidad Longitudinal Ei (MPa) CH=12%

Fuente. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 19.

16 Ibíd., p. 35. 17 Ibíd., p. 35.

21

Cuadro 3. Esfuerzo por Duracion de la Carga (CD)

Fuente. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 19. 1.5.2.4 El concreto. Es un material que ha sido modificado para su técnica de desempeño durante el siglo XXI con componentes para el desarrollo social y sostenible alrededor del mundo, esto se observa en los proyectos de vivienda masiva que se desarrollan actualmente en las ciudades para concluir que los sistemas constructivos basados en muros macizos de concreto son representativos.

Para la confección del concreto se requieren materias primas no renovables, principalmente agregados. Estos ocupan más del 70 % del total de la masa. La extracción de sus materias primas se dan en el caso colombiano en minas a cielo abierto, siendo este un factor de enorme deterioro ambiental ya que desplaza la flora y la fauna de estos lugares, altera el paisaje con daños casi irreversibles en la mayoría de las veces y puede dejar estériles los suelos. La producción de estos agregados no solo afecta el área que rodea la mina, sino que a través de las corrientes de viento, el material particulado se transporta por varios kilómetros contaminando el aire y causando infecciones de respiración aguda. Cuando los sitios de explotación de las canteras están ubicados en el área metropolitana, los edificios cercanos ven afectada la vida útil de los recubrimientos de sus fachadas, por un fenómeno conocido como abrasión eólica o corrosión. Emisiones de CO2 al ambiente18.

Con estos materiales se diseñan diferentes viviendas ya sean tradicionales o sean modernas.

18 Ibíd., p. 37

22

1.5.2.5 Estilo temblorero. “Después de la devastación de las edificaciones se inicia la búsqueda de nuevas técnicas constructivas capaces de resistir a los sismos, es donde surge el estilo Temblorero. Luego de observar que las segundas plantas no resistían a los sismos pero la primera planta sí, tenía más soporte, por lo que la búsqueda llevó a combinar técnicas constructivas distintas en la primera y segunda planta, que combinadas daban mejores resultados a los sismos”19. 1.5.2.6 Bahareque.

Este es un sistema constructivo tendinoso, dado que funciona basado en una estructura de guadua recubierta con tierra, la cual puede estar mezclada con cagajón. Este tipo de construcción tiene gran uso a nivel rural. A diferencia de la tapia, el bahareque no emplea espesores tan considerables en los muros, ya que al configurar inicialmente una estructura esqueletal con la guadua, hace que no se requiera de tanta inercia para soportar las solicitaciones externas de viento y sismos. Se me figura el bahareque como un concreto reforzado natural, o tal vez, y quizás por historia, sería más justo decir que se me figura el concreto reforzado como un bahareque artificial20.

1.5.2.7 Bahareque de tabla.

Los componentes constructivos primarios Inicialmente se manifiestan con el color natural de la madera, presencia de zócalos en aceite de linaza y color mineral; también con cal, posteriormente con pintura de los muros de madera, más tarde en pinturas blancas o de color en vinilos o esmaltes de aceite. Características: Cimientos en zarpas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo. Muros en marcos de madera con diagonales, en bahareque en tablas. Entrepisos y balcones en madera. Techos con aleros en estructura de madera y guadua.

Cubiertas en teja de barro21. 1.5.2.8 Bahareque encementado.

Sistema estructural de muros que se basa en la fabricación de paredes construidas con un esqueleto de guadua, o guadua y madera, cubierto con un revoque de mortero de cemento, que puede apoyarse en esterilla de guadua, malla de alambre

19 FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 20. 20 BEDOYA, Op cit., p. 69. 21 FUENTES AGUILAR y NAVARRO, Op. cit., p. 20.

23

o combinación de ambos materiales el cual favorece al medio ambiente no genera muchos residuos y su construcción se puede realizar de forma rápida. Características: Cimientos en zapatas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo. Muros en marcos de madera y guadua con diagonales en bahareque encementado. Entrepisos y balcones en maderas22 (véase la Figura 1).

Figura 1. Pórticos en Bahareque Encementado

Fuente. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 23. 1.5.2.9 Bahareque metálico.

Elementos constructivos primarios similares a los estilos anteriores pero en metal. Presencia de pinturas de esmaltes de aceite para el recubrimiento y protección ambiental de sus muros recubiertos en láminas metálicas. Características. Cimientos en zarpas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo - Muros en marcos de madera y guadua con diagonales en bahareque metálico. - Entrepisos y balcones en madera - Techos con áticos en estructura de madera y guadua - Cubiertas en teja de barro23 (véase la Figura 2).

22 Ibíd. p. 21 23 Ibíd., p. 21

24

Figura 2. Mapa Conceptual del Bahareque Encementado

Fuente. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 21. 1.5.2.10 ¿El bahareque resiste sismos?. “La resistencia ante sismos depende más de los sistemas constructivo y estructural que de los materiales, aunque entre ellos debe existir un principio de reciprocidad indudable. Tal es así que ya en la NSR-10, hay un capítulo que aborda los requisitos y especificaciones para hacer del bahareque un sistema constructivo de óptimo desempeño ante solicitaciones externas de sismos”24.

1.6 METODOLOGÍA

El proyecto se desarrolló en tres fases 1.6.1 Fase I: Búsqueda de información primaria y secundaria. Se recopilo información de base de datos nacionales e internacionales que permitiera ampliar el concepto de estudio.

1.6.2 Fase II: Análisis de información. Clasificación de información recopilada.

24 BEDOYA, Op. cit., p. 72

25

Se realizó un diagnóstico de los diferentes métodos constructivos, que favoreció la determinación del sistema más eficiente para la construcción sostenible.

1.6.3 Fase III: Consultoría técnica. Se realizó el acercamiento a personas con conocimiento y experiencia técnica en el tema a profundizar.

26

CUADRO 4. TECNICAS DE CONSTRUCCION SOSTENIBLE

TABLA COMPARATIVA DE TECNICAS DE CONSTRUCCION SOSTENIBLE

TECNICA CONSTRUCTIVA

VENTAJAS DESVENTAJAS

LA TAPIA No presenta contracciones en el secado, construcciones con poca madera, buen comportamiento

frente a incendios, homogeneidad del muro, mano de obra económica y se puede

realizar sin revoque.

Se puede alterar con la lluvia y posibles fluidos absorbidos por el

muro.

LA MADERA Es un recurso natural y renovable, es aislante lo cual

permite reducir la cantidad de energía para la climatización de espacios, fácil de trabajar y de

durabilidad en el tiempo.

Es muy sensible al medio ambiente lo cual causa que

reduzca y aumente su tamaño, combustible lo cual es riesgoso

para las viviendas.

EL CONCRETO Resiste grandes esfuerzos a tracción y compresión, es

adaptable a conseguir diversas formas arquitectónicas, es dúctil

y tiene resistencia al fuego

Se requieren materias primas no renovables, la extracción de estas

se dan en minas a cielo abierto generando deterioro ambiental y

emisiones de CO2 al ambiente.

EL BAHAREQUE ENCEMENTADO

Es resistente y eficiente, genera pocos residuos, de rápida

construcción, confort térmico sostenible y renovable, no daña el medio ambiente, económico,

materiales de ecosistemas cercanos en abundancia y

facilidad para resistir sismos.

La resistencia a fuerzas perpendiculares es muy baja.

EL ADOBE Es económico, es aislante generando bajo consumo

energético, es de fácil construcción, fácil de modificar

Se puede alterar con la lluvia y posibles fluidos absorbidos por el

muro y no es adecuado para resistir sismos.

27

2. LOS PRINCIPIOS DE LA SISMO RESISTENCIA

2.1 PRINCIPIOS DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE DEL BAHAREQUE El manual de construcción sismo resistente del bahareque presenta los siguientes principios para garantizar que las viviendas se comporten de forma sismo resistente:

Forma regular. La geometría de la edificación debe ser sencilla en elevación. Las formas complejas, irregulares o asimétricas causan un mal comportamiento cuando la edificación es sacudida por un sismo; una geometría irregular favorece que la estructura sufra torsión o que intente girar en forma desordenada. La falta de uniformidad facilita que en algunas esquinas se presenten intensas concentraciones de fuerza que pueden ser difíciles de resistir. Mayor rigidez. Es deseable que la estructura se deforme poco cuando se mueve ante la acción de un sismo. Las estructuras flexibles o poco solidas al deformarse exageradamente favorece que se presenten daños en paredes o divisiones no estructurales, acabados arquitectónicos e instalaciones que usualmente son elementos frágiles que no soportan mayores distorsiones. Buena estabilidad. Las edificaciones deben ser firmes y conservar el equilibrio cuando son sometidas a las vibraciones de un terremoto. Estructuras poco solidas e inestables se pueden volcar o deslizar en caso de una cimentación diferente. La falta de estabilidad y rigidez favorece que edificaciones vecinas se golpeen en forma perjudicial si no existe una suficiente separación ente ellas. Suelo firme y buena cimentación. La cimentación debe ser competente para transmitir con seguridad el peso de la edificación al suelo. También, es deseable que el material del suelo sea duro y resistente. Los suelos blandos amplifican las ondas sísmicas y facilitan asentamientos nocivos en la cimentación que pueden afectar la estructura y facilitar el daño en caso de sismo. Bajo peso. Entre más liviana sea la edificación menor será la fuerza que tendrá que soportar cuando ocurre un terremoto. Grandes masa o pesos se mueven con mayor severidad al ser sacudidas por un sismo y, por tanto la exigencia de la fuerza actuante será mayor severidad al ser sacudidas por un sismo y, por lo tanto, la exigencia es muy pesada, por ejemplo, esta se moverá como un péndulo invertido causando esfuerzos tensiones muy severas en los elementos sobre los cuales esta soportada. Estructura apropiada. Para que una edificación soporte un terremoto su escritura debe ser sólida, simétrica, uniforme, continua o bien conectada. Cambios bruscos de sus dimensiones, de su rigidez, falta de continuidad, una configuración estructural desordenada o voladizos excesivos facilitan la concentración de fuerzas nocivas, torsiones y deformaciones que pueden causar graves daños o el colapso de la edificación.

28

Materiales competentes. Los materiales deben ser de buena calidad para garantizar una adecuada resistencia y capacidad de la estructura para absorber y disipar la energía que el sismo le otorga la edificación cuando se sacude. Materiales frágiles, poco resistentes, con discontinuidades se rompen fácilmente ante la acción de un terremoto. Muros o paredes de tapia de tierra o adobe, de ladrillo o bloque sin refuerzo, sin vigas y columnas, son muy peligrosos. Calidad de la construcción. Se deben cumplir los requisitos de calidad y resistencia de los materiales y acatar las especificaciones de diseño y constricción. La falta de control de calidad en la construcción y la ausencia de supervisión técnica ha sido la causa de daños y colapsos de edificaciones que aparentemente cumplen con otras características o principios de la sismo resistencia. Los sismos descubren los descuidos y errores que se hayan cometido al construir. Capacidad de disipar energía. Una estructura debe ser capaz de soportar deformaciones en sus componentes sin que se dañen gravemente o se degrade su resistencia. Cuando una estructura no es dúctil y tenaz se rompe fácilmente al iniciarse su deformación por la acción sísmica. Al degradarse si rigidez y resistencia pierde su estabilidad y puede colapsar súbitamente. Fijación de acabados e instalaciones. Los componentes no estructurales como tabiques divisorios, acabados arquitectónicos, fachadas, ventanas e instalaciones deben estar bien adheridos o conectados y no deben interaccionar con la estructura. Si no están bien conectados se desprenderán fácilmente en casi de un sismo25.

25 ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Bogotá: FOREC, 2014. p. 12-13

29

3. SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA Para garantizar un comportamiento adecuado de una vivienda individual o en conjunto, ante cargas verticales y horizontales se deben establecer unos parámetros según la NSR1O. Un conjunto de muros de rigidez, dispuestos a resistir ante los efectos sísmicos horizontales en las dos direcciones principales en planta. Se debe tener en cuenta sólo la rigidez en el propio plano de cada muro. Los muros estructurales sirven para transmitir las fuerzas paralelas a su propio plano, desde el nivel donde se generan hasta la cimentación. Los muros de carga soportan su propio peso, las cargas verticales debido a la cubierta y a los entrepisos, si los hay. Los muros de rigidez solo atienden como carga vertical su propio peso.

Un sistema de diafragmas que obligue al trabajo conjunto de los muros estructurales, mediante amarres que transmitan a cada muro la fuerza lateral que deba resistir. Los elementos de amarre para la acción de diafragma se deben ubicar dentro de la cubierta y los entrepisos. Un sistema de cimentación que transmita el suelo las cargas derivadas de la función estructural de cada muro. El sistema de cimentación debe ser adecuado, de manera que se prevengan asentamientos diferentes inconvenientes. El conjunto de cimientos deben conformar un diafragma, para lo cual las cimentaciones independientes deben estar amarradas entre sí.

3.1 CONSTRUCCIÓN VERTICAL Los muros de una estructura se consideran estructurales si cumplen con el objetivo de que sean continuos desde la cimentación hasta el diafragma superior que está conformado por la cubierta. El punto del diafragma en el que el muro pierde su continuidad vertical en más de la mitad de la longitud horizontal deja de considerarse como un muro estructural esta continuidad (véase la Figura 3). Figura 3. Muros Verticales

Fuente. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Bogotá: FOREC, 1998. p. 19.

30

3.2 REGULARIDAD EN PLANTA Evitar la irregularidad en planta tanto geométrica como de rigidez es de gran importancia para que el sistema se considere de resistencia sísmica. Debe tener simetría respecto a dos ejes ortogonales para que se considere regular de esta forma se concederá mayor rigidez a la estructura Los diafragmas de madera presentan cierta flexibilidad los cuales en plantas muy alargadas al ser sometidas a cargas laterales pueden presentar grandes deformaciones en los puntos donde el diafragma este apoyado sobre muros y en el centro del diafragma sin importar que la planta diseñada sea simétrica por este motivo los muros que estén dispuestos para resistir cargas laterales no deben estar espaciados más de dos veces su longitud. Estas recomendaciones de regularidad son indispensables para la construcción de viviendas sismo resistentes mientras más rígido y menos alargado sea el diafragma, las cargas se reparten más adecuadamente entre los muros (véase la Figura 4). Figura 4. Regularidad en Planta


Si el diafragma es muy flexible o muy alargado, la carga se distribuye a cada muro de acuerdo con su área de influencia, sin importar su rigidez. Cuando no hay simetría en la estructura, se producen efectos de torsión sobre la estructura como un todo (véase la Figura 5).

31

Figura 5. Torsión en Vivienda

Fuente. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Bogotá: FOREC, 1998. p. 20. “Cuando los muros paralelos tienen diferente dimensiones ya sea de longitud, o porque unos contengan aberturas que otros no tienen, la planta resulta asimétrica y puede ocurrir torsión excesiva, aun cuando la geometría de la estructura en planta sea regular. Las ventas colocadas en una sola esquina proveen dicha asimetría, además de constituirse en una zona débil para verticales”26. Figura 6. Asimetría en Muros


26 BEDOYA, Op. cit., p. 76

32

En algunos diseños de viviendas se presentan muros que son más largos que sus pares perimetrales y el diseño suele ser insuficiente para disminuir al máximo este efecto debe realizarse una configuración por muros considerados con sus pares cercanos otra alternativa es rigidizar los muros cortos hasta conseguir que su rigidez sea similar a la de sus pares y la resultante generada por ambos se presente cerca del centro de rigidez de la estructura en planta. 3.3 REGULARIDAD EN ALTURA Se debe evitar irregularidades verticales, ya sean geométricas como en rigidez. Cuando la estructura tenga forma irregular en altura, puede descomponerse en formas regulares aisladas y presentar situaciones como la del piso blando que sucede cuando hay un piso con menor rigidez que los otros en el caso de las viviendas como por lo general se presentan entre dos y tres pisos se deben evitar zonas débiles en altura, por asimetría en altura como se muestra a continuación (véase la Figura 7). Figura 7. Altura Regular para Viviendas

Fuente. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Bogotá: FOREC, 1998. p. 20. Todo lo antes sugerido como lo son la regularidad en planta y en altura son temas relevantes luego de garantizar efectividad en los amarres de los diafragmas ya que el trabajo en conjunto de los muros se ve afectado por la regularidad vertical y horizontal de los muros estructurales (véase la Figura 8) para diafragmas.

33

Figura 8. Diafragmas


34

4. ACCIONES A REALIZAR PARA LA PLANIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA SOSTENIBLE SISMO RESISTENTE HACIA EL CAMBIO

CLIMÁTICO Para la construcción de viviendas sostenibles identificamos la facilidad de aplicar el sistema constructivo de bahareque encementado y mejorar su eficiencia energética ya que el bahareque presenta un buen comportamiento frente a sismos y cambios del clima, siendo este sistema constructivo de fácil aplicación, que genera un bajo impacto ambiental y los buenos resultados energéticos que genera este sistema hemos identificado con la ayuda del Arquitecto Magister en Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible, Especialista en Gerencia Empresarial Oscar G. Ocampo Cuervo una serie de acciones que se deben garantizar para que las viviendas que se construyan con este sistema estén adaptadas a cambios climáticos que se puedan generar a lo largo de su vida útil. 4.1 LOCALIZACIÓN Asegurar designaciones de riesgo de inundación. Averiguar sobre evaluaciones estratégicas de riesgo de inundaciones. Evaluar el riesgo de inundación y riesgo durante el ciclo de vida de un proyecto. Evaluar la viabilidad en términos de pólizas de seguros. Ayudar a reducir el efecto isla de calor. Considerar las implicancias de erosión costera.

4.2 ORGANIZACIÓN DEL SITIO Asegurar que no aumente el riesgo de inundación, reduciéndolo donde sea posible. Minimizar la acumulación solar en el verano. Maximizar la ventilación natural. Maximizar la vegetación natural. Tomar en cuenta el riesgo aumentando el hundimiento de tierra.

4.3 VIVIENDA - DEMOSTRAR QUE LA ESTRUCTURA Puede resistir para un aumento de velocidades en el futuro. Evita movimiento debido al hundimiento de tierra en el futuro. Incorpora ventilación apropiada y técnicas de enfriamiento. Tiene una masa termal para el uso y ocupación esperada. Puede aguantar mayor intensidad pluvial en términos de sistemas de drenajes. Puede incorporar techos o paredes verdes.

35

Reduce el aumento de calor en verano De mostrar que la estructura evita infiltración ante un momento de vientos y temperaturas Asegurar que los materiales pueden responder de forma adecuada durante el siclo de vida de las viviendas Asegurar que los métodos de construcción utilizados sean adecuados para las condiciones de climas en el momento de la construcción 4.4 VENTILACIÓN Y ENFRIAMIENTO

Asegurar que la ventilación traiga aire libre de contaminación hacia las viviendas y no comprometa niveles de ruido o de seguridad. Demostrar que la vivienda tiene un sistema de ventilación para temperaturas cómodas. Sistema de ventilación y enfriamiento para usar la menor energía fósil posible por la incorporación de energía renovable y eficiencia energética.

4.5 DRENAJE Evaluación del sitio para identificar el sistema de drenaje sustentable más apropiado. Asegurar el cumplimiento con regulación sobre aguas subterráneas. Demostrar consideración para manutención del sistema. Asegurar responsabilidades de manutención durante la fase planificación. Considerar la permeabilidad de pavimentación donde sea posible. Asegurar que el plan de drenaje lleve el los flujos en forma segura.

4.6 AGUA Estimar el consumo neto de agua bajo uso normal y bajo condiciones de conservación de agua al inicio y durante el ciclo de vida del proyecto Discutir infraestructura de saneamiento y capacidad de tratamiento con la empresa pertinente

36

Alcanzar una meta de uso de agua bajo condiciones normales de 30 m3 por persona/año. Minimizar uso de agua en viviendas, considerar el uso de recolección de agua lluvia y sistemas de reusó y contemplar el impacto ambiental, por consumo de agua, sobre productos, materiales y métodos de construcción.

4.7 ESPACIOS ABIERTOS Incorporar un rango apropiado de espacios públicos y privados en proyectos con sombra, vegetación y agua Asegurar que el diseño de superficies tome en cuenta usos más intensivos, permeabilidad, potencial generación de polvo y erosión de suelos Asegurar que la selección de vegetación de larga vida (sobre diez años) tome en cuenta el cambio climático Asegurar que las intervenciones con agua tengan un uso neto mínimo del elemento Proveer un sistema de recolección de agua lluvia/reciclaje de agua gris para riego de jardines y áreas de organización paisajística Asegurar que haya provisión para almacenar residuos que faciliten separación y eviten olores excesivos en condiciones calurosas.

4.8 CONECTIVIDAD Asegurar rutas de acceso fuera de riesgo de inundación, y que estén bien señalizadas. Negociar con empresas de servicios y otros sobre la resiliencia de servicios e infraestructura hacia el desarrollo Identificar impactos sobre vecinos inmediatos, impactos acumulativos y el aumento de demanda sobre servicios.

37

5. ACTIVIDADES A REALIZAR PARA LA DEBIDA IMPLEMENTACIÓN DE ESTA TÉCNICA CONSTRUCTIVA DENTRO DELA COMUNIDAD

Para que el aporte de esta técnica de construcción repercuta favorablemente n la comunidad que se a ver beneficiada es necesario implementar estrategias para el adecuado uso de la misma como lo son: Implantar ayudas para que se pueda recuperar la degradación que se haya causado al medio ambiente por la recolección de plantación de Bahareque.

Educación a la comunidad por medio de diferentes estrategias para el apropiado uso de las viviendas sostenibles esto repercutirá favorablemente en el tiempo de vida útil de la misma. Brindar información de forma adecuada para que siga la investigación de construcción tradicional y sostenible que esté orientada hacia el cambio climático; las investigaciones de este tipo conllevan a que los estamentos gubernamentales tomen iniciativa de regulación de las normas ambientales y de construcción constructivo luego de que se sigan los parámetros de seguridad que estipula la NSR-10, para que así la cultura de un municipio, ciudad, región o país cambie y tome conciencia que el cambio climático es una realidad y que el ingeniero civil sea el profesional que guíe a la sociedad a tomar decisiones sostenibles que se adapten al mundo que cada vez se ve más afectado por las industrias y una de ellas con mayor impacto; la del campo de la construcción. La investigación se deja abierta para que nuevas tesis continúen no solo con las construcciones de uno y dos pisos y con pocos materiales sino también con construcciones más avanzadas de la ingeniería.

38

6. BENEFICIOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE ESTE MÉTODO

Los gastos de energía se verían respaldados por los paneles solares en lo que corresponde al consumo generado por electrodomésticos, donde se define que tanta energía promedio se gasta en un mes en una vivienda. Y de esta forma poder plantear costo de energía vs costo de la estructura; el beneficiado radica principalmente en que en 7 años retorna el valor d la vivienda y de ahí en adelante es un 70% de ganancia ya que el 30% restante es para mantenimiento y cambios de baterías en los paneles solares hasta 25 años que es lo que dura este sistema.

Aportes al medio ambiente luego de que las viviendas estén construidas ya que esta genera unos beneficios como lo es disminución en la emisión de dióxido de carbono al medio ambiente que se vean beneficiados económicamente en bonos de carbono.

Se generan un trabajo de responsabilidad social al mitigar de gran manera el impacto ambiental.

39

7. RESULTADOS Se obtuvo una gran diversidad de técnicas que permiten construcción de viviendas sostenibles y que se pudieran adaptar al cambio climático pero poco de estas podrían resistir la ocurrencia de un sismo. El bahareque encementado fue definida como la técnica adecuada para construir viviendas sismo resistentes por su estabilidad, ligereza y flexibilidad. Se definió el bahareque encementado como una técnica sostenible por los pocos residuos que genera y su rápida construcción. El bahareque encementando tiene una adaptabilidad ala cambio climática por su aprovechamiento energético ya que Incorpora ventilación apropiada y técnicas de enfriamiento, Puede incorporar techos o paredes verdes y Reduce el aumento de calor en verano.

40

8. CONCLUSIONES En el proceso de investigación de las diferentes alternativas constructivas, se determinó que el Bahareque encementados el más viable por generar aprovechamiento energético, la facilidad de construcción y la resistencia ante eventos sísmicos. Además que la Norma Sismo Resistente Colombiana considera que cumple con los parámetros adecuados para el proceso constructivo como lo muestra en su documento técnico.

La construcción de vivienda sostenible en Bahareque encementado no son sinónimo de subdesarrollo, por el contrario presenta la facilidad de ser económicas e incluyente generando beneficios al medio amiéntales y retribuyendo su costo en un aproximado de siete (7) años; presentando de esta forma mayores beneficios económicos a los de su costo inicial.

La ubicación y orientación de las viviendas son importantes elementos a la hora de enfrentar eventos de cambio climáticos, así como la debida adaptación de los momentos de calor y frio para un definitivo aprovechamiento energético además de la correcta iluminación y disposición de la energía solar.

Los cambios climáticos que se han generado en el país durante los últimos años han generado una alta y especial atención, que hacen necesaria la búsqueda de nuevas alternativas eficientes que permitan hacer frente a estos eventos de forma efectiva pero sin generar mayores daños ambientales y evaluando la forma de favorecer al medio ambiente; lo cual hace evidente la falta de planificación que se tiene en muchas áreas de ingeniería nacional y en consecuencia la poca capacidad de reacción frente a circunstancias que no se han experimentado en otro momento de la historia poniendo en riesgo la vida y salud humana.

Es necesaria la identificación y caracterización de materiales que se van a utilizar en la compra e instalación de paneles solares para la eficacia de las viviendas sostenibles en busca de definir la efectiva sostenibilidad y después definir los costos ocultos generados por tales proyectos como lo son de responsabilidad social al educar las comunidades en el aprovechamiento de estos proyectos sostenibles y responsables en salud y entorno, además de los costos ambientales al dejar de existir dióxido de carbono para poder traducirlo en bombas de carbono.

41

9. RECOMENDACIONES

Se puede analizar la posibilidad de implementar diferentes alternativas a la de los paneles solares para la producción de energía propia de cada vivienda que sean asequibles para las comunidades de bajos recursos obteniendo los mismos beneficios. Implementar dentro de los programas de análisis estructurales sismo resistente el material del bahareque encementado para las viviendas que faciliten la adecuada construcción por medio de esta técnica y el análisis de resistencia ante los esfuerzos a los que sería sometido. Proponer electivas dentro de los programas institucionales que capaciten técnicamente en la forma de construcción con bahareque encementado para que más adelante los profesionales en la materia puedan brindar este conocimiento a la mano de obra calificada que se encargue de realizar el mismo.

42

BIBLIOGRAFÍA ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Bogotá: FOREC, 2014. 69 p. BARTON, Jonathan R. Adaptación al cambio climático en la planificación de ciudades-Regiones. En: Revista de Geografía Norte Grande. Enero – abril, 2009. no. 43. BEDOYA, Carlos Mauricio. Construcción Sostenible para volver al camino. Bogotá: Biblioteca Jurídica Diké, 2011. 160 p. CÁMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIÓN CAMACOL. Guía de construcción sostenible para el ahorro de agua y energía en edificaciones. Bogotá: CAMACOL, 2013. 89 p. FUENTES AGUILAR, Cristian y NAVARRO, Júlia Marcó. Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Catalunya: Universidad Politécnica de Catralunya, 2013. p. 20. GARCÍA RODRÍGUEZ, Salvador; CAMPOY, Miguel Davis; CAMPOS CANTU, Eva y LEYVA ORIHUELA, Elizabeth. Propuesta de modelo integral de evaluación sostenible de la vivienda social en México. En: Ambiente Construído. Octubre – diciembre, 2015. vol. 15, no. 4. HERNÁNDEZ CASTRO, Nieves Lucely. La sostenibilidad en el desarrollo de la vivienda informal. análisis a partir del estudio del hábitat del barrio Puerta al Llano. En: Tabula Rasa. Enero – junio, 2006. no.4. MOLINA HUELVA, M. y FERNÁNDEZ ANS, P. Evolución del comportamiento térmico en viviendas tradicionales de piedra y cubierta de paja. Puesta en valor de un modelo sostenible en el noroeste de España. En: Revista de la Construcción. Enero – agosto, 2013. vol. 12, no. 2. OLAYA, Luisa; RUBIO, Diego; RUIZ, Daniel y TORRES, Andrés. Evaluación del comportamiento sísmico de viviendas de estratos marginales con cubiertas verdes: estudio de caso del municipio de Soacha, Colombia. En: Revista Ingeniería de Construcción. Abril – mayo, 2014. vol 29, no. 1. QUINTERO ÁNGEL, Mauricio; CARVAJAL ESCOBAR, Yesid y ALDUNCE, Paulina. Adaptación a la variabilidad y el cambio climático: intersecciones con la gestión del riesgo. En: Luna Azul. Enero – junio, 2012. no. 34.

43

RODRÍGUEZ, Fernando y FERNÁNDEZ, Gonzalo. Ingeniería sostenible: nuevos objetivos en los proyectos de Construcción. En: Revista Ingeniería de Construcción. Agosto – septiembre, 2010. vol. 25, no. 2. TORRES TOVAR, Carlos Alberto y VARGAS MORENO, Johanna Eloísa. Vivienda para población desplazada en Colombia. Recomendaciones para la Política Pública y Exigibilidad del Derecho. En: Revista INVI. Agosto – septiembre, 2009. vol.24, no.66.

construcciÓn sismo resistente sostenible...

Documents