Propuesta de un sistema constructivo con aislamiento térmico utilizando totora, madera y revoque de mortero en zonas altoandinas

Abstract

Las zonas altoandinas en el Perú, debido a su altitud y orografía están expuestas a factores climáticos extremos como el friaje, que genera efectos negativos y daños a la vida, salud, actividad agrícola y ganadera, así como daños a la infraestructura. Últimamente, los friajes en Puno están generando fuertes impactos causando daños a viviendas por fuertes lluvias y vientos. Actualmente, con el fin de desarrollar acciones de reconstrucción, reforzamiento, confort térmico y mejoramiento de viviendas rurales seguras, asentadas en centros poblados en zonas de friajes, se plantean propuestas de sistemas constructivos empleando materiales económicos y locales al alcance de la población de bajos recursos. Para esta investigación se presenta una propuesta de un sistema constructivo con aislamiento térmico utilizando materiales locales como la totora y la madera, con el fin de minimizar las pérdidas de energía por transferencia de calor hacia o desde el ambiente generando un equilibrio térmico y buen confort en viviendas ubicadas en zonas de altura.

Metodología del trabajo realizado: Se presenta el diseño general de un módulo de vivienda de 5.67 m x 5.67 m de una planta como aplicación del sistema constructivo propuesto, en donde se realiza y detalla el cálculo estructural de cada uno de los componentes que conforman dicho módulo de vivienda, diseño de las instalaciones eléctricas y sanitarias. Además, se detalla el proceso de fabricación de los paneles muro, puerta y ventana propuestos, como también, el proceso de fabricación de las armaduras de madera que reciben la cobertura de techo a dos aguas del módulo de vivienda. Se presenta el procedimiento constructivo del módulo de vivienda desde la preparación del terreno hasta su culminación con acabados finales y por último se presentan las ventajas y limitaciones del sistema constructivo. Se describen los ensayos que se han realizado en la presente tesis siendo los siguientes: Ensayo granulométrico por tamizado de la tierra usada para el revestimiento primario de mortero en los paneles muro, Ensayo de límites de consistencia de la tierra usada para el revoque de mortero en los paneles muro, Ensayo de resistencia a la compresión del mortero de cemento y tierra, Ensayo de resistencia a la compresión de RESUMEN paneles muro de 0.90 m x 0.90 m, Ensayo de resistencia a la compresión diagonal de paneles muro de 0.90 m x 0.90 m, Ensayo de conductividad térmica del yeso y la totora. Se calcula la transmitancia térmica del panel muro exterior e interior, techo, piso, puerta y ventana compuestos por distintos materiales del sistema constructivo propuesto, además se calculan las transmitancias térmicas del muro de adobe y muro de albañilería, para que finalmente se realice un análisis comparativo frente al panel muro del sistema propuesto y se verifique quien ofrece mayor confort térmico. Se presenta el presupuesto, sustento de metrados, análisis de costos unitarios y planos del módulo de vivienda de 5.67 m x 5.67 m, realizando además un estudio económico comparativo referencial frente al Sistema Constructivo Convencional de albañilería.

The high Andean zones in Peru, due to their altitude and topography, are exposed to extreme climatic factors such as friaje, which generates negative effects and damages to life, health, agricultural and livestock activity, as well as damage to infrastructure. Lately, the friajes in Puno are generating strong impacts causing damage to homes due to heavy rains and winds. Currently, in order to develop actions of reconstruction, reinforcement, thermal comfort and improvement of safe rural housing, settled in population centers in areas of friajes, proposals for constructive systems are proposed using economic and local materials available to the low-income population. For this research a proposal of a constructive system with thermal insulation using local materials such as totora and wood, is presented, in order to minimize energy losses by heat transfer to or from the environment generating a thermal balance and good comfort in dwellings located in areas of height. Methodology of the work carried out: The general design of a housing module of 5.67 mx 5.67 m of a plant is presented as an application of the proposed construction system, where the structural calculation of each of the components that make up this housing module is done and detailed, designing the electrical and sanitary installations. In addition, the manufacturing process of the proposed wall, door and window panels is detailed, as well as the manufacturing process of the wooden reinforcements that receive the roof coverage of the housing module. The constructive procedure of the housing module is presented from the preparation of the land to its completion with final finishes and finally the advantages and limitations of the construction system are presented. The essays that have been carried out in the present thesis are described as follows: Sieving granulometric test of the earth used for the primary coating of mortar in the wall panels, Test of the limits of consistency of the earth used for the mortar plaster in wall panels, Compression strength test of cement and earth mortar, Compression strength SUMMARY test of wall panels of 0.90 mx 0.90 m, Test of diagonal compression strength of wall panels of 0.90 mx 0.90 m, Test of thermal conductivity of gypsum and totora. The thermal transmittance of the outer and inner wall panel, ceiling, floor, door and window composed of different materials of the proposed construction system is calculated, in addition the thermal transmittances of the adobe wall and masonry wall are calculated, so that an analysis is finally made comparative in front of the wall panel of the proposed system and verify who offers greater thermal comfort. The budget, support of measures, analysis of unit costs and plans of the housing module of 5.67 m x 5.67 m is presented, also carrying out a comparative economic benchmark study against the Conventional Construction System of masonry.