Evaluación del comportamiento térmico de un adobe con adición de diatomita para la construcción de viviendas en las zonas rurales del departamento de Ayacucho

Abstract

Tanto en el Perú como en otras partes del mundo, el adobe es uno de los materiales de construcción más utilizados en la construcción de viviendas en las zonas rurales debido a su bajo costo y accesibilidad. Sin embargo, las viviendas en dichos entornos son, lamentablemente, llevadas a cabo con procedimientos constructivos empíricos y erróneos; provocando, entre muchos factores, que su comportamiento térmico no sea idóneo a las bajas temperaturas que presentan dichas zonas rurales en temporadas de friaje excesivo. Sin embargo, existe un mineral denominado diatomita que abunda en numerosos yacimientos en la cercanía de la cordillera de los Andes y que posee grandes propiedades térmicas, lo que lo convierte en un gran aislante térmico capaz de suplir la falencia de los bloques de adobe convencionales originarios de la zona.

Por ello, esta investigación busca evaluar el comportamiento térmico de bloques de adobe adicionados con diatomita en comparación a los convencionales con el fin de mejorar el aislamiento térmico de las viviendas rurales que usan dichos bloques como principal material de construcción mediante la reducción del coeficiente de conductividad térmica. Dicho esto, en primer lugar, se determinó tanto el lugar de estudio como las principales propiedades de los materiales extraídos de dicha zona. Posteriormente, se estimó teóricamente el porcentaje de reducción de la conductividad térmica para diferentes porcentajes de diatomita con el análisis de otras investigaciones. Luego, con los porcentajes de reducción obtenidos se procedido a calcular los coeficientes de conductividad térmica y otros parámetros para las diferentes muestras de adobe con diferentes porcentajes de diatomita (0%, 10% y 20%). Por último, los datos calculados se ingresaron al software ECOTECT junto a una data climatológica de la zona de estudio para realizar el análisis térmico y compararlos con los resultados obtenidos de los bloques de adobe originarios de la zona de estudio, lo cual nos permite verificar si la diatomita mejoró el comportamiento térmico del adobe.

De este modo, se obtuvo que en la condición más adversa (día más frio del año) la muestra con 20% de diatomita tuvo una mejora de temperatura del 23.18% en comparación con el adobe empírico.

In both Peru and other parts of the world, adobe bricks are one of the most used construction materials applied in rural areas due to its low cost and great accessibility. Houses in these environments are, unfortunately, carried out with empirical and erroneous construction procedures; causing, among many factors, that its thermal behaviour is not ideal at the low temperatures that these rural areas present in seasons of excessive cold. However, there is a mineral known as diatomite, whose abundance in numerous deposits in the vicinity of the Andes mountain range is quite notorious, this mineral has great thermal properties, making it a great thermal insulator capable of filling the gap of common adobe blocks originating in the area.

Therefore, this research seeks to evaluate the thermal behaviour of an adobe brick added with powdered diatomite compared to a traditional adobe brick, in order to improve the thermal insulation of homes by reducing the coefficient of thermal conductivity and improving its internal temperatures. Therefore, firstly, both the ideal study location and the main properties of the materials extracted from said area were determined. Subsequently, the percentage reduction in thermal conductivity for different percentages of diatomite was theoretically estimated with the analysis of other investigations. Then, with the reduction percentages obtained, the thermal conductivity coefficients and other parameters were calculated for the different adobe samples with different percentages of diatomite (0%, 10% and 20% diatomite). Finally, the calculated data was entered into the ECOTECT software together with a climatological data from the study area to carry out the thermal analysis and compare them with the results obtained from the empirical adobe bricks and verify if the diatomite improved the thermal behaviour of the adobe.

In this way, it was obtained that in the most adverse condition (coldest day of the year) the sample with 20% diatomite had a temperature improvement of 23.18% compared to empirical adobe.