casa ecologica
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I. INTRODUCCIÓN
Uno de los problemas más graves en todo el mundo es la contaminación
ambiental; esta afecta a toda la población. Tlapa no ha sido la excepción ya que
existen factores que alteran el equilibrio ecológico de tal lugar por lo cual se está
dando un gran impacto en nuestra ciudad, tomado esto como antecedente del
origen de las viviendas ecológicas. Así mismo definiremos a una casa ecológica
como nuevo recurso para la naturaleza que debido a la forma y materiales con los
que se han construido (respetando el medio ambiente) y según los criterios
bioclimáticos del lugar, se consiga un ahorro energético, y por tanto un crecimiento
sostenible.
El fin de este proyecto es contribuir al desarrollo sostenible para mejorar la
vivienda y su entorno, que redunden en beneficios de confort para el usuario.
También se darán a conocer las características que se consideran en la
construcción de una casa ecológica resaltando las condiciones climáticas, el uso
de materiales degradables, asimismo analizaremos afondo los factores más
importantes que son las condiciones climáticas distinguiendo el clima de nuestra
ciudad, la humedad, así como la insolación, viento, etc.
En este apartado se plantea a Tlapa como el área donde podemos implementar el
proyecto para el rescate de la naturaleza; es ahí donde tomamos como medida las
casas ecológicas, análogamente se presentaran las energías empleadas en la
ciudad en consecuencia los impactos que esta produce en el medio natural.
Veremos en este apartado de qué forma se miden los vientos en este poblado así
como la variación de la temperatura de mencionado lugar ya que como se
menciono anterior mente la orientación del sol depende de que la vivienda sea
confortable
Las soluciones planteadas a las variables destacadas en este proyecto se
presentaran de forma que beneficie al comprador, entre las cuales destacamos el
clima y los materiales utilizados.
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II. JUSTIFICACIÓN
La elección del tema “la construcción de casas ecológicas en tlapa” se atribuye a
los problemas medioambientales que padece esta ciudad.
El uso de los recursos naturales con el fin de generar los medios necesarios para
sobrevivir: comida, casa, medicina, agua, materias primas y otros han traído una
serie de consecuencias negativas.
•Aumento de la presión sobre recursos naturales y avance de la frontera
agropecuaria
•Condiciones socioeconómicas críticas de la población
Nos enfocamos en el aspecto constructivo, en base al crecimiento demográfico se
crea una demanda de áreas para la construcción, la población se extiende a los
límites de la ciudad, en consecuencia va exterminando áreas verdes, creando de
esta manera impactos negativos cada vez más notorios.
Necesitamos tomar medidas que no solo favorezcan la comodidad del individuo,
sino que también, se equilibre con la naturaleza, la economía, y la tecnología.
Encontrando en las casas ecológicas una solución, estas pueden ser benéficas
para la sociedad, adecuarse a la economía de la población, utilizar tecnologías
que permitan un ahorro de energía, un aprovechamiento de la energía natural
(solar, eólica, energía generada en el interior de la casa, etc.), de la misma
manera que se puede utilizar materiales nativos de la región, de esta manera
resultara en menor costo.
Si nos detenemos a observar, en la región se cuenta con materia prima para crear
una casa ecológica económica y suele ser muy cómoda (casas de adobe). Esto
nos motiva a visualizar una casa mejorada que cumpla con todos los aspectos
anteriores, que además se encuentre en óptimas condiciones para crear su propia
energía.
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Una habitación común crea efectos desfavorables para el medio, antes, durante, y
después de su creación, una casa ecológica es capaz de minimizar esos efectos
y/o radicarlos como una mejor opción. Así, se cumplirá con el objetivo general de
este proyecto.
Este problema de infraestructura resulta de gran importancia por el grado al que
se ha llegado al no tomar las medidas de precaución necesaria, dejando de esta
forma a una víctima principal: la naturaleza.
III. DELIMITACIÓN DEL TEMA
1. Ciudad de Tlapa:1
Aunque la contaminación y todos los problemas ambientales existentes son un
problema a nivel mundial, en este trabajo nos enfocaremos en “la construcción de
casas ecológicas”, en consecuencia delimitaremos el estudio de una casa
ecológica en esta ciudad.
FIGURA N°1 LOCALIZAN DEL MUNICIPIO DE TLAPA DE COMONFORT
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1.1 Ubicación
Pertenece a la región de la Montaña y se localiza a 180 kilómetros de la capital del
Estado. El municipio de Tlapa se halla al este de Chilpancingo; se encuentra en
las coordenadas 17°30’ y 17°40’ de latitud norte y a 98°27’ y 98°47’ de longitud
oeste respecto al meridiano de Greenwich.
Colinda al norte con Cualac y Huamuxtitlán; al sur con Copanatoyac, Xalpatlahuac
y Alcozauca, al este con Tlalixtaquilla y Alpoyeca y al oeste con Atlixtac.
1.2 Extensión
Tiene una superficie de 1,054 kilómetros cuadrado que representan el 1.65 por
ciento del territorio estatal.
1.3 Orografía
El municipio se encuentra dentro del sistema de la Sierra Madre del Sur y sobre
los márgenes del río Tlapaneco, la altura sobre el nivel del mar varía entre 1,000 y
2,000 metros.
Presenta tres tipos de relieve; las zonas accidentadas representan el 70 por ciento
del territorio; las zonas semiplanas abarcan 20 por ciento de superficie y las zonas
planas tienen el 10 por ciento.
Las principales alturas que sobresalen son las de los cerros de Mazatépec,
Mirador, Colorado, San Antonio, Tehuixtepec, La Zeta Chimaltepec, Potrero, La
Cruz y Del Alumbre entre otros.
1.4 Hidrografía
Los recursos hidrológicos se basan principalmente en el río Tlapaneco, tributario
del río Balsas, tiene a la margen derecha las corrientes tributarias de Zapotitlán del
río Igualita, Chuquito y Grande; existen arroyos tributarios del río Tlapaneco como
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el Atentli y la montaña; existen también en época de lluvias varios barrancos, y
arroyos con escurrimientos cortos.
Estos irrigan las siguientes comunidades: Axoxuca, Aquilpa, La Providencia,
Tlaquiltzinapa, Tlaquiltzingo, Tlatzala, Alpoyecancingo, San Pedro Petlacala,
Atlamajalcingo del Río, La Soledad, Ejido de Ahuatepec, Villa de Guadalupe,
Atlamajac y Mexcala.
Existen 9 arroyos permanentes, entre ellos se encuentra: El arroyo de Aquilpa, La
barranca de Axoxuca, La Barranca de las palomas y el Arroyo de los Ahuehuetes.
1.5 Clima
Los climas que existen son el subhúmedo-semicálido y subhúmedo-cálido; la
época del calor se presenta en los meses de abril, mayo y junio, con una
temperatura en el orden de 24.5°C.
Las lluvias se presentan en la época de verano con una precipitación media anual
de 764.1 mm en 5 meses, las lluvias invernales presentan un 5 por ciento del total
anual. La dirección del viento en primavera es de este a oeste y en verano de
norte a sur.
1.6 Flora
La vegetación se caracteriza principalmente por selva baja caducifolia donde todos
o la mayoría de árboles tiran las hojas en época de estiaje, también existen
escaso bosque de pino - encino.
Entre las especies más comunes tenemos: Copal, pepelillo, cuajiote, gigante,
órgano, huizache, uña de gato, mezquite, cazahuate, pata de cabra, guayabillo,
varas de ratón, palo blanco y tepehuiztle. En las riberas de los ríos, proliferan
frondosos ahuehuetes y sauces. En el estrato herbáceo se localizan varias
especies de gramíneas, malváceas, verbenáceas y convolvuláceas.
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En las partes más altas del municipio son comunes los encinos, la tlaxca, el nogal,
el fresno, el ámate amarillo, el nanche, hizache, mezquite, nopal, huamuchil,
sabino, cacahuananche, platanillo, guaje, matorrales y malesa común.
Entre los árboles frutales predominan los mangos, naranjas, limón, tamarindo,
mamey, plátano, guayabas, zapote negro, algunos chicozapotes y una que otra
palma de coco y dátil.
Las flores de ornato son lirios silvestres, platanillos, alcatraces, crisantemos,
pascuas, orquídeas, margaritas y rosas.
1.7 Fauna
La fauna tiene especies como: Conejo, liebre, tlacuache, venado, iguana, zorrillo,
coyote, tejón, zorro, culebras, zopilotes, paloma, gavilán, pájaros, zanate, alacrán,
etc.
1.8 Recursos Naturales
Sus principales recursos naturales se manifiestan en la variedad de su flora y su
fauna, así como también en sus recursos hidrológicos, en donde destacan sus ríos
y arroyos, asimismo, su suelo en condiciones favorables para el desarrollo de la
agricultura y la ganadería.
1.9 Características y Uso del Suelo
Prevalecen el chernozem o el negro, el color de ellos varía con frecuencia, tienen
una consistencia agrologica con alto grado de material orgánico y altos contenidos
de sales minerales que hacen que estos suelos sean muy aptos para la
agricultura.
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1.10 Vivienda
De acuerdo al XII Censo General de Población y Vivienda efectuado por el INEGI,
el municipio cuenta al año 2000 con 10,217 viviendas ocupadas, de las cuales
6,998 disponen de agua potable, 4,178 disponen de drenaje, y 8,929 de energía
eléctrica, lo que representa un 68.5%, 40.9% y 87.4% respectivamente
En cuanto al tipo de material utilizado en las construcciones, se tiene el 49.76% de
adobe, el 48.26% de cemento, 1.74% de madera o asbesto, y 0.24% no
especificado.
FIGURA N° 2 PLANO DE MACROLOCALIZACION DE TLAPA DE
COMONFORT
En si el lugar en especifico donde se tiene planeado llevar a cabo tal proyecto no
está definido por lo que la propuesta es para la ciudad de Tlapa.
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IV. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Uno de los grandes problemas en todo el mundo es la contaminación ambiental
esta afecta a toda la población. Tlapa no ha sido la excepción ya que con la tala
inmoderada de arboles, la extracción de los mantos acuíferos entre otros, están
dando un gran impacto en nuestra ciudad.
El impacto de la construcción de un edificio en el medio ambiente se produce
desde la fabricación de los materiales hasta la gestión de los residuos generados
por su demolición, pasando por la fase de construcción y de utilización del dificio.
El proceso de selección de los materiales es una de las fases en que más sencillo
resulta incidir, económica y técnicamente, en la reducción del impacto
medioambiental pero aun que inconscientemente no nos damos cuenta de los
daños que produce. El agua en tlapa ya es un severo problema ya que los
impactos relacionados con el agua están relacionados con su ahorro y su posible
contaminación al realizar vertidos de residuos. De tal modo deseamos priorizar
aquéllos materiales que no transmiten elementos tóxicos o contaminantes al
agua.las emisiones generadas por los viviendas afectan a la atmósfera, lo que se
traduce en un impacto local y global. Evitando los materiales que emitan gases
tóxicos o de difícil combustión. En cuanto a la energía se dice que cuando se
reduce el consumo de energía supone a su vez una reducción de los impactos, ya
sea por el ahorro de recursos no renovables. El uso de energías renovables es
una solución completa, ya que éstas actúan sobre ambos parámetros, evitando así
el consumo de energías convencionales y eliminando las emisiones. Existen otras
opciones para reducir el consumo de energía (ya sea convencional o renovable),
como los aparatos de bajo consumo energético, el uso de aislantes térmicos, los
procesos de fabricación de bajo consumo energético o la cogeneración.
En construcción debemos de tener en cuenta que no nos garantiza que todos los
materiales que salen al mercado están suficientemente desarrollados y probados
para asegurar que su impacto en el medio ambiente ya que no es ajena a estas
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limitaciones, el sector de la construcción no se ha preocupado demasiado por
dichos aspectos
TABLA I MATERIALES CONTAMINANTES DE UNA CASA
MATERIAL/SUSTANCIA PROBLEMA
Aislamiento de fibra de vidrio El polvo de lana de vidrio es un
carcinógeno, la resina plástica lígate
contiene fenol formaldehido.
Alfombras sintéticas Acumulan polvo, hongos y producen
emanaciones de componentes volátiles. Los
adhesivos aplicados también emiten gases
nocivos. Se cargan fácilmente de estática.
Cañerías de cobre para agua
(que requieran soldadura de
plomo)
La soldadura de plomo (ya prohibida en
muchos países) desprende partículas de
este metal.
Cañerías de plástico (PVC) para
agua
Los solventes de los plásticos y adhesivos e
hidrocarburos clorados se disuelven en el
agua.
Cemento/hormigón Las gravas graníticas empleadas como
áridos suelen ser radiactivas.
Ladrillos refractarios Contienen distintos porcentajes de aluminio
tóxico.
Pinturas sintéticas de interior Emanan componentes orgánicos volátiles y
gases de mercurio.
Pisos vinilitos o plastificados Producen emanaciones tóxicas del material
y de los adhesivos.
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Sistemas de acondicionamiento
de aire
Los filtros mal mantenidos desarrollan
hongos, las parrillas de condensación
albergan gérmenes aeropatógenos, el
sistema distribuye contaminantes.
V. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
El problema del impacto ambiental afectado por la construcción de viviendas tiene
que ver con los materiales industriales utilizados en la elaboración de casas
normales.
VI. OBJETIVOS
VI.1 Objetivo general
Contribuir al desarrollo sostenible para mejorar la vivienda y su entorno que
redunden en beneficios de confort para el usuario.
7.2 Objetivos específicos
Fomentar la construcción de este tipo de casas capacitando al sector de
construcción.
Mejorar la calidad de vida de la población a través del uso de tecnologías
apropiadas sostenibles.
Generara un menor consumo de energía con la implementación de energía
solar fotovoltaica.
Aprovechar los recursos ambientales y climáticos del entorno.
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Diseñar una casa efectiva en costos y aplicable para tlapa.
Disminuir el impacto ambiental en la comunidad de tlapa.
Contribuir a la sensibilización, reflexión, disminuir el uso de materiales
contaminantes.
VII. HIPÓTESIS
La implementación de casas ecológicas que pueden estar en armonía con el
medio ambiente y se reducirá en un porcentaje la contaminación así como las
condiciones de vida del comprador mejorara ya que reducirá costos y
contaminantes.
VIII. TIPO DE INVESTIGACIÓN
En este proyecto a realizar se ha realizado a través de los estudios o de
investigaciones tipos exploratorio documental, descriptiva, de análisis ya que los
objetivos planteados no se lograrían con solo un tipo de investigación, no obstante
el principal designio era aplicar la investigación experimental pero por falta de
tiempo no pudimos llevar a cabo tal. Basándonos de las investigaciones ya
realizadas y la información existente sobre las casas ecológicas para una mejor
comprensión, análisis y descripción del tema así mismo el presente estudio es
descriptivo, cuanto-cualitativo, en el que se trató de establecer el grado de relación
existente entre las variables
IX. MARCO TEÓRICO
9. Antecedentes
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Las casas ecológicas surgen como una iniciativa para la disminución de
calentamiento global ya que años anteriores los efectos de este problema se
hacen con el paso del tiempo más notorios es por lo cual se creo La Sustainable
Building Alliance (alianza para la construcción sostenible) es una iniciativa
internacional sin fines de lucro promovida por la UNESCO tiene como iniciativa
edificio y construcción sostenible del PNUMA. Es una red de universidades,
centros de investigación y desarrollo, y actores privados que se interesan en la
convergencia de los sistemas de evaluación de la calidad medioambiental de las
construcciones.
Los objetivos de la Sustainable Building Alliance son:
Establecer un conjunto de indicadores clave para la evaluación medio
ambiental de los edificios y las áreas urbanas.
Compartir gastos para actividades de investigación y desarrollo en el ámbito
de la construcción sustentable.
Compartir un lenguaje común y facilitar el intercambio de datos.
Encarar el desafío del cambio climático produciendo instrumentos cada vez
más exigentes, mantener esta lógica mientras que el mercado lo pueda
soportar, y comparar las diferencias entre los países participantes
A nivel mundial las primeras casas ecológicas se crearon en Florencio Varela,
Buenos Aires, Argentina siendo estos los impulsores de las construcciones
ecológicas cabe señalar que no contaban con las tecnologías que actualmente
tenemos. Aunque las casa hecha de adobe son casas ecológicas por lo que desde
tiempos remotos ya existían esas casas sin tener trabas ecológicas.
El calentamiento global está asociado a un cambio climático, que puede tener
causa antropogénica. El principal efecto que causa el calentamiento global es el
efecto invernadero, fenómeno que se refiere a la absorción por ciertos gases
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atmosféricos; principalmente C02 de parte de la energía que el suelo emite como
consecuencia de haber sido calentado por la radiación solar2.
En tlapa los efectos son trascendentes lo cual lleva que durante el transcurso del
año dadas las adversas, el clima de esta localidad es propicio para el diseño de
este proyecto, cómo bien se aludo que el factor iniciativo para la realización de
esta propuesta es el calentamiento global se le atañe al fenómeno del aumento de
la temperatura de la atmósfera terrestre y de los océanos ya sea desde 1850 [] ya
sea en relación a periodos más extensos.[Este incremento se habría acentuado en
las últimas décadas del siglo XX y la primera del XXI.
9.1 Causas
Sin embargo a través del tiempo han surgido cambios climáticos los cuales en
ocasiones son resultado de causas naturales pero las otras representadas en su
mayoría por el hombre.las mas importantes modificaciones en el clima han sido a
causa de diferentes agentes contaminantes que aunque algunos forman parte
atmósfera la actividad humana su multiplicación la cual no puede ser eliminada
biológicamente completa al estar saturada de estos agentes; entre los que se
encuentran los derivados de metales pesados como el mercurio y el plomo. Otro
causantes se este problema son la deforestación o tala de áreas cubiertas de
bosques cuyo fin es solo la construcción ciudades o carreteras dando como
resultado una variante, el aumento del dióxido de carbono en el aire a causa de y
la deforestación de bosques es también de suma importancia
9.2Concepto de casa ecológica
2 El IPCC observa que “Información paleoclimatica apoya la interpretación que el calentamiento del ultimo medio siglo es no usual en al menos los previos 1300 años” en (ingles en el original) Climate Change 2007: The Physical Science Basis- “Summary for Policymakers" 2007, p 9, sección: “A Paleoclimatic Perspectiva”.(accedido feb 2010).
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La fabricación de casas ecológicas es una idea sumamente interesante para el
mundo de hoy. Todos sabemos ya cuales son los problemas que se avecinan para
la humanidad, falta de agua y energía. Por suerte el ser humano descubre siempre
nuevas soluciones a sus problemas más grandes y graves.
Casa ecológica es aquella que debido a la forma y materiales con los que se han
construido (respetando el medio ambiente) y según los criterios bioclimáticos del
lugar, se consiga un ahorro energético, y por tanto un crecimiento sostenible.3
9.3.1Características que se consideran en las casas ecológicas
Las condiciones climáticas, la hidrografía y los ecosistemas del entorno en
que se construyen los edificios, para obtener el máximo rendimiento con el
menor impacto.
La eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, primando
los de bajo contenido energético frente a los de alto contenido energético
profanación la reducción del consumo de energía para calefacción,
refrigeración, iluminación y otros equipamientos, cubriendo el resto de la
demanda con fuentes de energía renovables .
El cumplimiento de los requisitos de conforto, salubridad, iluminación y
habitabilidad de las edificaciones.
9.2.2Factores que se toma en cuenta para la construcción
La teoría de Agustín Espinoza dice que toda casa debe estar a tono con el tipo de
clima existente en el lugar a construir la casa ecológica, con materiales que no
exportados de otras regiones, el propósito es utilizar los recursos natos del lugar.
Llegaspi es otro pionero en las casas ecológicas, su iniciativa comenzó después
de varias publicaciones en los Ángeles california con respecto a la tala
inmoderada de arboles y las consecuencias que trae consigo.
3 Arq. Eduardo de laIisla Corry, Tesis casas ecológicas, universidad MIT
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El clima es importante; con una buena ubicación de la casa ecológica podemos
aprovechar los beneficios que aportan la naturaleza como, el sol, los vientos, etc.
así mismo el suelo es importante, un suelo inestable no serviría para la
construcción de una casa ecológica a diferencia de un suelo estable o poco
arcillosa. Con la utilización de materiales producidos en nuestra región la casa
puede reducir en costo e impactos, al mismo tiempo que contribuye en beneficios
que traen consigo al ser humano, los funcionamientos dentro y fuera de la misma
casa ecológica, el acoplamiento de la casa con la naturaleza y el ser humano.
Para llevar acaba este proyecto tenemos que tomar en cuenta ciertos factores
como lo es o tomar decisiones respecto a aspectos diversos, como la estética, el
espacio, la comodidad, la climatización, etc. Es por ello que con este proyecto
bioclima-tico deseamos dar una mejor comodidad podremos incluso realizar
cálculos para ajustar mejor el comportamiento climático. Todo esto con el fin
beneficiar a la sociedad proporcionando un mayor confort y ahorro energético.
Lo primero que nada hay que conocer es el clima de la región donde está o va a
estar ubicada la vivienda. En una primera aproximación, para tomar un conjunto
de decisiones básicas, bastará con una idea aproximada, que se puede tener
perfectamente al haber vivido en esa zona durante un tiempo.
En si lo de mayor importancia es conocer la:
Temperatura. ¿Cuánto frío hace en invierno?, ¿cuánto calor hace en verano?.
Estos datos nos propiciados nos ayudará ya a conocer el principal problema
preocupándonos por la calefacción o la refrigeración
Humedad. ¿Qué tanta precipitación tiene Tlapa? Las lluvias se presentan en la
época de verano con una precipitación media anual de 764.1. mm en 5 meses, las
lluvias invernales presentan un 5 por ciento del total anual. La dirección del viento
en primavera es de este a oeste y en verano de norte a sur.
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Insolación. ¿Suele estar nublado o despejado? Tlapa pertenece a uno de los
estados más caluros y de buena insolación como es Guerrero por lo que
generalmente siempre se encuentra con suelos despejados
Viento. ¿Cuál es el viento predominante en invierno y en verano? Esto ayudará a
decidir que fachada y nos orientara para aprovechar las brisas.
Condiciones micro climáticas. ¿Hay montañas en los alrededores?, ¿con qué
orientación?, ¿hay agua cerca (mar, embalse, etc.)? Ya que por lo regular estos
son obstáculos para tener una mejor iluminación solar.
9.3Viviendas en Tlapa de Comonfort
De acuerdo al Censo General de Población y Vivienda 2000 efectuado por el
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), el municipio
cuenta al 2000 con 6,351 viviendas ocupadas de las cuales 4,217 disponen de
agua potable, 743 cuentan con drenaje y 3,886 cuentan con energía eléctrica,
representando 66.4%, 11.7% y 61.2% respectivamente.
La mayoría de las viviendas son propias y de tipo fijas, predominan las casas de
adobe, tabique, cemento y jaulilla (construidas de madera, varas y lodo), las de
techo de teja, concreto, lámina y tejamanil que se utiliza en la región alta de la
montaña, son construidas de puras tablas medianas que se van entrelazando a
manera de teja, se emplea este material porque resulta más económico y es más
propicio para el frío.
Por lo que corresponde al régimen de propiedad el 88% de las viviendas son
propias y 12% rentadas. Con respecto a los asentamientos humanos presenta las
siguientes características, el 72.36 % es de adobe, el 26.34 % de cemento, el 0.58
% de madera o asbesto y 0.72 % no especificado.
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9.3.1 Temperaturas óptimas de una casa habitual
En una casa de muros de tabicón y techo o loza de mortero la cantidad total de
calor que pasa al interior de la vivienda, considerando solo las paredes y el techo;
se considerando las condiciones térmicas interiores que señala el confort
(estándares de 25°C) y al exterior se consideró una temperatura ambiente de
30°C, todo ello como condiciones de frontera.
En la denomina zona del confort, se consideró además una velocidad del viento de
12 km/h, esto último resultó muy útil, ya que según la velocidad del viento es el
coeficiente de convección aparente superficial y de éste dependerá la energía
ganada por la pared, misma que será transmitida hacia el interior de la casa
habitación.
9.4 Temperaturas promedio mensuales anuales de Tlapa ce Comonfort
Los valores mensuales de la temperatura media anual promedio en el periodo
1973 a1995 es 27.9°C; la medida del año mas frio (1981) fue de 27.1°C y la del
año más caliente según datos reportados por la estación meteorológica de
Acapulco misma que se presenta la zona de tlapa.
TABLA N° 2
TEMPERATURAS MESUALES ANUALES DE EN TLAPA
AÑO
1995
PROMEDIO (1973-
1995)
AÑO MAS
FRIO(1981)
AÑO MAS
CALUROSO(1994
)26.80 26.70 25.80 27.90
27.30 27.10 26.50 28.00
27.90 27.10 26.70 27.80
28.50 27.60 27.20 27.60
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29.10 28.40 26.80 29.10
29.50 28.60 27.10 29.90
28.00 28.40 27.90 30.10
28.50 28.50 27.20 28.40
26.90 28.10 27.90 29.50
29.90 28.60 27.70 30.00
29.50 28.20 26.90 29.50
28.30 27.60 29.20
FIGURA N° 3 Temperaturas de Tlapa en el año 2010
9.5 Precipitación promedio mensual y extrema de tlapa.
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La precipitación pluvial total anual del periodo 1973-1994 es de 1208.4 mm según
los datos del sistema meteorológico nacional.
TABLA N° 3
PRECIPITACION PROMEDIO MENSUALES Y EXTREMAS DE TLAPA
MESES AÑO
1994
PROMEDIO
1973-1994
AÑO MAS
SECO 1994
AÑO MAS
LLUVIOSO 1973
ENERO 11.10
FEBRERO 3.90
MARZO 1.50
ABRIL 4.60 89.00
MAYO 30.90 16.00 30.90 57.50
JUNIO 138.70 256.60 138.70 413.00
JULIO 128.80 212.20 128.80 253.20
AGOSTO 117.50 287.80 117.50 368.20
SEPTIEMBRE 77.30 263.00 77.30 469.90
9.6 Diseño de acuerdo a las orientaciones del sol
La fachada debe ser orientada hacia el norte; en el caso de la sur las
recomendaciones aplicaran en la fachada posterior
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FIGURA N° 4 ORIENTACION DE ACUERDO ALOS PUNTOS CARDINALES
TABLA N° 4 ORIENTACION DE LOS LUGARES DE LA CASAS PROPUESTA
ECOLOGICA
PARTE DE LA CASA REQUERIMIENTOS ORIENTACIONES
DIA Y TARDE
Cocina Sombra WSW/NW
Tendedero Sol WSW/ESE
Comedor Sombra ENE/ESE
Sala Sombra NW/ENE
NOCHE
Recamara Sombra NW/ENE
Baño Sol NW/ENE
9.7 Calculo de radiación incidente
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¤ Para calcular la masa de aire (m) para alturas solares mayores de 30º
Y para alturas solares menores de 30º
¤ Para calcular la transmitancia media de la atmósfera (Zatm)
Es necesaria la integración de la radiación diaria global para el cálculo del balance
térmico. Para ello se deben obtener los datos de la radiación extraterrestre, para
luego aplicar factores de reducción atmosférica.
Para la constante solar diaria extraterrestre sobre un plano horizontal
( )
Para la constante sobre un plano vertical orientado al sur (Hvs)
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Sólo si la declinación es positiva y menor que la altitud. En caso de que “d”
sea negativa, W se calcula acorde al punto anterior, pero si es mayor que la
altitud, entonces no hay asoleamiento sobre la cara sur del plano.
Método Armstrong
Es recomendable se sustituya el valor relativo de heliofanía (ns/NS) por la
fracción mensual de nubosidad.
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I.8 Energías esgrimidas en Tlapa
Las viviendas ecológicas como bien lo dijimos en un principio tiene un fin de que
es el de reducir la contaminación ambiental de la ciudad de tlapa por lo cual nos
dimos al a tarea de investigar que energías o materias son las más usadas y que
tanto contaminan en este lugar.
La mayoría de las personas en que la leña por tradición ancestral se usa para la
preparación de alimentos; las velas para iluminación de las viviendas, mientras
que las pilas se aplican mas en lámparas de mano o aparatos de radio o de
reproducción de música. Al realizarse el análisis sobre los impactos ambientales
de cada una de estas fuentes de energía, resulto lo siguiente:
LEÑA. El uso de la leña contribuye a la degradación del suelo, a la deforestación y
en las personas en afectaciones a los ojos por el humo caliente que se genera al
quemarse.
VELAS. Su uso intensivo tiene como primer consecuencia el desgaste de la
vista, pues no tiene la luminosidad necesaria, que hace que hagamos un
esfuerzo importante con los
PILAS SECAS. El factor que más preocupa es su costo que ha incrementado
desproporcionadamente en los últimos años, relacionado con su poca durabilidad
siendo este el que más contamina. Ya que al desecharse como basura, son
contaminantes del suelo o el agua por su composición que materiales no
biodegradables.
DISEL. Aun cuando su uso no es tan generalizado, se comento que es un tipo de
energético contaminante por excelencia, tanto para el ambiente, como para el
suelo. Ya que durante su combustión hemina gases como dióxido de carbono.
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I.9 Tlapa como disyuntiva
Tlapa resulto ser una gran alternativa para este proyecto ya que como todos los
lugares este sufre de una severa contaminación según datos de las oficinas de
limpias y mantenimiento de ciudad .Este lugar produce cerca de 130 a 135
toneladas de basura al día lo cual contribuye al aumento de contaminación
mundial ya que no lleva ningún proceso de reciclaje simplemente se arroja al
basurero ubicado en la salida de igualita, por lo cual pretendemos dar una
solución a este problema reutilizando las botellas de plástico y vidrio para así darle
una atractiva presentación y promover el ecoturismo en esta zona.4
Una de las principales características de una casa ecológica es ayudar a las
personas de bajos recursos, construyendo conforme a sus posibilidades y de ahí
parte esta cuestión de que a largo plazo estas casas serán construidas
constantemente y no habrá un pero que poner.
Impacto tecnológico que se implementa como consecuencia de la difusión del
proyecto es demostrar las tecnologías así como su uso y aplicación de nuevas
energías renovables. Esto Permitirá que las familias que empleen las tecnologías
apropiadas aumenten su nivel de ingresos ya que con las energías que
actualmente se utilizan son demasiadas caras y en cambio con la implementación
de estas se ahorra tanto materias primas como capital. La mayoría de las
máquinas expuestas están destinadas al aumento de la productividad, dándole
valor agregado a sus productos.
Con las tecnologías ya implementadas, se podrá también aliviar a las amas de
casa en sus labores de cocina y disminuir los costos de alimentación, con el uso
de cocinas mejoradas usando recursos no convencionales para la satisfacción de
sus necesidades energéticas. Apropiadas acordes con la conservación de la
naturaleza. Se desea plasmar dentro del área comprendida del proyecto las
4 Buscando información sobre el tema llegamos a las oficinas de limpias y mantenimientos, localizadas en el parque central de la ciudad, sostuvimos una conversación con el encargado de las oficinas; quien nos proporciono los datos estadísticos referente a los desechos producidos en Tlapa.
25
tecnologías apropiadas para un desarrollo sostenible en diferentes partes de la
ciudad de tlapa.
La construcción de casas ecológicas en tlapa, provocaría un impacto económico,
esto cuando la sociedad se niegue a pagar el costo de una casa ecológica, ya sea
por el precio elevado o por que definitivamente la sociedad no tenga la posibilidad
de cubrir el costo. Cabe mencionar que el precio es solo para el proceso
constructivo, y en sí, la casa seria muchísimo más económico en el transcurso del
tiempo en comparación a una casa habitual. La casa ecológica cuenta con
tecnologías que contribuyen al ahorro de energía o en su perfección la utilización
cero de energía producida por el hombre, por lo cual resulta más económica.
Lo que se pretende mostrar a la sociedad son los principios básicos de ecología
y las ventajas que tienen la implementación de este tipo de viviendas. Así como
dar a conocer a las personas que no tenían noción sobre el uso de energías
renovables para solucionar y mejorar su condición de vida. Conocer los beneficios
que traerán en un futuro el implemento de estas obras. Aun que algunas veces
las innovaciones o recomendaciones que se plantean para mejorar su calidad de
vida no son incorporadas porque no lo toman como una verdadera necesidad o ya
sea porque sus costumbres y tradiciones no les permiten adoptar dichas
innovaciones. Proporciona un ambiente sano y sin contaminantes donde la familia
tiene la seguridad de que lo que la rodea es lo más limpio y acorde para su
bienestar. El impacto principal que tendrá este proyecto será en el medio natural.
De forma general se desea con este ensayo aportar una serie de conocimientos
relacionados a las casas ecológicas al igual dar posteriormente nuestra propuesta
ha se plantea usar tecnologías que buscan solucionar los problemas generados
por la actividad humana, de una manera sostenible y ambientalmente viable, ya
que de los procesos de construcción de una casa tradicional se vierten al medio
ambiente sustancias altamente tóxicas, las cuales proyectamos en este estudio,
26
se desea transformarlas en otras “no contaminantes” a través del Ingenio y las
técnicas del mismo ser humano.
La idea para la construcción de este tipo de viviendas se dio debido a que nuestro
país y mas nuestra cuida están en los lugares de mayor contaminación,
especialmente en contaminación ambiental, producida por la enorme cantidad de
materiales tóxicos que se expiden a la atmósfera. Este es un grave problema que
afecta a la salud de nuestras poblaciones, nuestro proyecto pretende dar una
solución a través de la adaptación de tecnologías que no utilizan la combustión
para producir energía o calor, por el contrario hacen un manejo adecuado de los
recursos renovables.
X. VALIDACION DE PARAMETROS
La encuesta se aplico a un rango de 100 personas, se obtuvo la siguiente
información:
1)- ¿Sabe lo que es una casa ecológica?
A) SI B) NO
27
FIGURA N° 5
SI NO0
10203040506070
PREGUNTA 1
.
El 38% de los participantes sabían lo que es una casa ecológica, el 62%
desconocía el término. Cuando los participantes contestaban ¨no¨ se les daba una
explicación sobre las casas ecológicas para posteriormente contestar las
siguientes preguntas.
2)- ¿Conoce las ventajas y desventajas de una casa ecológica?
A) SI B) NO
FIGURA N° 6
SI NO0
20406080
PREGUNTA 2
Después de la explicación sobre las casas ecológicas el 80% de los participantes
empezaba a entender las ventajas y desventajas de las casas ecológicas. El 20%
aun no mostraba interés.
28
3)- ¿Cree que vale la pena pagar más por una casa ecológica que por una casa
común?
A) SI B) NO
FIGURA N° 7
SI NO0
20406080
PREGUNTA 3
Un 24% de los participantes coincide con la idea de que pagar más por una
casa ecológica puede justificarse con sus beneficios a largo y corto plazo, el 76%
de los encuestados cree que no es una buena opción en base a su economía.
4)- ¿Le gustaría vivir en una casa ecológica?
A) SI B) NO
FIGURA N° 8
29
SI NO 0
20406080
PREGUNTA 4
Los resultados indican que a un 80% de los participantes le gustaría vivir en
una casa ecológica, mientras que al 20% no le convence la idea.
5)- ¿Cree que las casas ecológicas ayuden a reducir la contaminación ambiental?
A) SI B) NO
FIGURA N°9
SI NO 0
20
40
60
80
100
PREGUNTA 5
El 92% de los encuestados confía en la aportación de las casas ecológicas
para reducir la contaminación ambiental. El 8% se mostro indiferente ante la
idea.
30
6)- ¿Qué beneficios espera obtener de una casa ecológica?
A) POSITIVOS B) NEGATIVOS OTRO____________
FIGURA N° 10
POSITIVOS NEGATIVOS OTRO0
20
40
60
80
100
PREGUNTA 6
La grafica muestra que el 90% de encuestados espera beneficios positivos de las
casas ecológicas. El 10% no espera beneficios positivos.
31
7)- ¿Qué piensa de la construcción de Casas ecológicas en Tlapa?
A) BUENA B) MAL OTRO___________
FIGURA N° 11
BIEN MALO OTRO0
102030405060708090
PREGUNTA 7
Un 90% de los participantes especulan que la construcción de casas ecológicas
es buena de acuerdo a las preguntas anteriores.
En principio muchos encuestados desconocían el término “casas ecológicas,”
después de una breve explicación al respecto pudieron deducir los beneficios
de las viviendas ecológicas. A la mayoría de los participantes les interesa vivir
en un hogar cómodo y que este en armonía con la naturaleza, pero también
que se adecue a la economía de los mismos, creen que las casas ecológicas
traen beneficios para ellos así como para el medio ambiente y les gustaría ver
este tipo de construcciones en Tlapa de Comonfort, Guerrero.
XI. VARIABLES
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Clima (factor para determinar tipo de diseño )
Costos(reducir el costo de las casas ecológicas hechas en lugares
desarrollados)
Materiales(evitar usar mucha madera para así evitar la tala inmoderada de
arboles )
Problemas ambientales.
XII. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS
La ubicación en primer lugar hay que considerar el terreno geológico sobre el que
se debe asentar la casa. Este debe ser firme y estable, evitando zonas de fallas,
terrenos arcillosos que se puedan dilatar al empaparse de agua y posteriormente
contraerse al resecarse o simplemente que contenga fallas geológicas.
Además es importante considerar la zona bioclimática. Serán más propicias las
zonas con abundantes recursos naturales de agua, alimentos, bosques, etc.,
siendo los lugares en donde hay un clima templado-húmedo, de latitudes medias,
de los más favorables. En cualquier caso la casa deberá ser diseñada de acuerdo
a su entorno bioclimático y ambiental y aprovechando los recursos de dicho
entorno para su construcción. Por otro lado, para seguridad y bienestar de la
vivienda, habrá que evitar lugares cercanos a fábricas e industrias,
transformadores y tendidos eléctricos de alta tensión y grandes vías de
comunicación.
Esta vivienda es autosuficiente en agua, instalaciones sanitarias y energía eléctrica que se ha ido perfeccionando con el paso del tiempo.
La casa ecológica está hecha de bloques de adobe colocados a doble espesor, con varas de carrizo puestas tanto en forma horizontal como vertical como refuerzo a lo largo y ancho de la casa, convirtiéndola en una construcción sismo- resistente. El techo es de madera con láminas de fibrocemento de fabricación local y hojas de poliestireno que sirven como aislante térmico.
33
La casa con 100 metros cuadrados de superficie comprende sala, comedor, tres recámaras y 2 baños. El inodoro, la regadera y el fregadero cuentan con dispositivos ahorradores de agua.
La casa cuenta con un fogón ahorrador de leña que reduce notablemente su consumo y aumenta el aprovechamiento del calor producido.
La casa tiene un sistema de desinfección solar, el cual elimina hasta el 99.99% de las bacterias en el agua, para consumo humano.
Además la casa cuenta con un Sistema de captación, conducción y almacenamiento de agua de lluvia. A través del techo de lámina de fibrocemento se realiza la captación del agua de lluvia. El agua captada se conduce mediante canaletas y tuberías de PVC, que luego de pasar por varios filtros llega a una cisterna con capacidad de 50 mil litros para su almacenamiento.
En el exterior de la casa se encuentra el Sistema de tratamiento de aguas residuales para que puedan ser reutilizadas sólo en riego parcelario.
Por medio de un tanque séptico, una trampa de grasas, un filtro anaerobio de flujo ascendente y un humedal de flujo subsuperficial, las aguas negras y grises generadas son tratadas para poder ser reutilizadas.
La casa ecológica cuenta con dos sistemas de bombeo: uno funciona con energía solar y sirve para llenar el tinaco de la casa; mientras que el otro trabaja mediante la acción mecánica del pedaleo de una bicicleta (bici bomba) que sirve para llevar el agua al Tanque de Descargas de Fondo.
El huerto familiar está destinado a la producción de alimentos con fines de consumo, este mide 6 x 12 metros. El sistema de riego está compuesto por un Tanque de Descargas de Fondo que al llenarse automáticamente abre una válvula que libera el agua y esta riega el huerto.
La casa ecológica cuenta con un calentador solar de agua y con un sistema que produce electricidad a partir de la luz solar, haciendo uso de foto celdas. Este sistema actualmente es muy utilizado, tal como lo es en algunos hoteles.
Otros elementos importantes son el baño seco y el compost ero, el cual se encuentra en el exterior de la casa y ayuda a separar los residuos sólidos que pueden utilizarse después como composta.
El Baño seco es un sistema que no utiliza agua. Por medio de una taza especial, permite la separación de los desechos sólidos (que se van a un área de almacenamiento para ser transformados en composta) y líquidos (que pasan a un
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pozo de absorción). El sistema se basa en la instalación de dos cámaras las cuales son alternadas, mientras una está en uso, la otra permanece en reposo (de 6 a 12 meses) en proceso de descomposición de la materia fecal.
En el compost ero se produce la composta a partir de desechos orgánicos (residuos de comida, poda y jardín, etc.) la cual permitirá nutrir el jardín y el huerto familiar.
Además la casa debe ser construida teniendo en cuenta las últimas tecnologías de
modo estas estén enfocadas en lograr una vivienda ecológicamente sostenible,
cómoda, e “inteligente”. Este último calificativo se desarrollará más
adelante.
La orientación de la casa es importante para un adecuado ahorro energético y
también para la comodidad y bienestar en su interior. La zona climática
condicionará esta orientación. Como lo es la zona donde pertenecemos cálidas
esa se tratara de que el sol no dé a la casa. Las habitaciones estarán distribuidas
a tal fin y también tendrán en cuenta la luminosidad y temperatura que desean
tener en dicha orientación. Esta orientación adecuada estará combinada con el
número de ventanas y acristalamientos y su tamaño.
Materiales ecológicos. Se deben utilizar para la construcción materiales que sean
abundantes en el entorno y que no supongan un gran costo ambiental en la zona,
utilización de maderas con moderación, etc. Dentro de los recursos que ofrece la
zona se escogerán los materiales según las ideas de diseño que se tengan. Es
importante que los materiales faciliten los intercambios de humedad entre la casa
y la atmósfera. No todos los materiales utilizados tienen por qué ser de origen
natural; en este sentido, se pueden utilizar aquellos de última tecnología que
ideados en los laboratorios permiten prestaciones avanzadas como cristales de
ventanas, que regulan el calor y la luz que entra y sale en la vivienda, paredes
aislantes, bactericidas, de gran insonorización, suelos y techos con
autorregulación térmica, paneles solares, etc. Y en cuanto a los materiales la
propuesta es edificar con el adobe siendo este uno de de los materiales más
35
ecológico a nivel internacional, el principal y el más usado en nuestra región.
Como tlapa cuenta con un clima caluroso es la casa será de una sola planta
estará rodeada naturaleza para dar un clima más fresco.
Optimización de recursos naturales y energías. Para esto hay que aprovechar al
máximo los recursos que proporciona la zona y la casa debe estar diseñada con
arreglo a esta premisa. Por otro lado la casa debe ser económica, con ahorro de
agua, utilización de energías renovables como la de biomasa, solar y eólica, según
su ubicación. Se utilizarán electrodomésticos con baja o nula emisión de ondas
electromagnéticas: también se aprovecharan las plantas de la zona para oxigenar
la casa, recubriendo, por ejemplo determinadas zonas de fachada o tejado,
espacio para jardines En cuanto a las energías y el problema que sufre Tlapa con
tales en la realización de este intento tomamos en cuenta las formas energías que
suministraran la luz para llevar acabo ciertas actividades que se usualmente
realizamos por lo cual tomas muy en cuenta el uso de paneles solares, así mismo
esta construcción tendrá uno el cual suministre a la casa energía eléctrica.
12. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Se denomina energía solar fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.
Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica, operación sujeta a subvenciones para una mayor viabilidad.
En entornos aislados, donde se requiere poca potencia eléctrica y el acceso a la red es difícil, como estaciones meteorológicas o repetidores de comunicaciones, se emplean las placas fotovoltaicas como alternativa económicamente viable. Para
36
comprender la importancia de esta posibilidad, conviene tener en cuenta que aproximadamente una cuarta parte de la población mundial no tiene acceso a la energía eléctrica.
Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos están formados por un conjunto de celdas que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:
- radiación de 1000 W/m² - temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).
Las placas fotovoltaicas se dividen en:
Cristalinas o Mono cristalinas: se componen de secciones de un único cristal de
silicio.o Poli cristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas
cristalizadas. Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.
Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.
12.1 Dispositivos Ahorradores de Agua
SISTEMA DUAL
Economizador de agua doble botón 3/6 lts.
Para cualquier modelo de sanitario Se puede instalar en cualquier WC No requiere mantenimiento Fácil de instalar.
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12.2 FOGÓN AHORRADOR DE LEÑA
Una alternativa para ahorro de combustible leña y gas.
El fogón ahorrador de leña:
Es económico. Se hace con materiales de la región. No requiere de mano de obra calificada. Se construye a la altura y en el lugar deseado. Ahorra más del 50% de leña que la que se gasta a fuego abierto. No arroja humo al interior de la cocina. Conserva el calor por varias horas. Proporciona calor a la casa. Se puede proteger con cemento, tabique o azulejo.
ORIENTACIÓN DEL FOGÓN Es importante que la entrada de la leña quede orientada hacia la puerta o la ventana para que la corriente de aire haga fluir el humo por la chimenea o chacuaco del fogón.
Banco o base Para construir el fogón ahorrador de leña se requiere de un banco o base que se puede construir de adobe, piedra, tabique o tabican y a la altura deseada, de acuerdo a las necesidades de la familia.
La forma del banco puede ser cuadrada, redonda y se le puede agregar un espacio para colocar el metate, la prensa y otros utensilios, pero esto es opcional, lo que sí es necesario es que el banco o base tenga una medida de 110 cm. de largo por 90 cm. de ancho, este se debe construir con anticipación para que este seco cuando se construya el fogón.
Cebolletas:
Ahorra de un 60% a un 80% Reduce la presión del agua No se oxida Evita la acumulación del sarro Cabeza giratoria La temperatura del agua se mantiene Varios modelos
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12.3.SISTEMA DE DESINFECCIÓN SOLAR
Uno de los métodos de desinfección más simples y menos costosos para suministrar agua de calidad aceptable para el consumo humano es la radiación solar, que algunos técnicos han dado en llamar SODIS (del inglés “solar desinfección”). Este método es ideal cuando las condiciones económicas y socioculturales de la comunidad ponen en riesgo la sostenibilidad de otras alternativas de tratamiento y desinfección, como la filtración o el uso de cloro, aún cuando éstas también sean reconocidas como simples y económicas.
12.3.1 PROPIEDADES DE LA DESINFECCIÓN SOLAR Y DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
El proceso de desinfección solar es un proceso térmico que consiste en elevar la temperatura del agua por un espacio suficiente de tiempo en contenedores acondicionados para lograr la absorción del calor proveniente de la radiación solar. Estos contenedores pueden ser de diversos materiales conductores del calor; en todos los casos se busca que sean de color negro porque absorben mejor el calor en oposición a los colores claros, que por sus propiedades reflectoras acopian menos calor. El color oscuro permite un aumento acelerado de la temperatura del agua y la conservación del calor por más tiempo.A pesar de lo interesante del método y de sus escasos requerimientos, la SODIS no ha alcanzado popularidad extendida. La razón es que hay demasiadas variables que condicionan su eficiencia y la eventual seguridad del agua tratada. La latitud y la altitud geográfica, la estación, el número de horas de exposición, la hora, las nubes, la temperatura; el tipo, el volumen y el material de los envases que contienen el agua; la turbiedad de agua y el color; son, entre otros, los parámetros que podrían interferir en una desinfección perfecta.
12.4 CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA PARA CONSUMO HUMANO
La captación de agua de lluvia es un medio fácil de obtener agua para consumo humano y/o uso agrícola.En muchos lugares del mundo con alta o media precipitación y en donde no se dispone de agua en cantidad y calidad necesaria para consumo humano, se recurre al agua de lluvia como fuente de abastecimiento. Al efecto, el agua de lluvia es interceptada, colectada y almacenada en depósitos para su posterior uso. En la captación del agua de lluvia con fines domésticos se acostumbra a utilizar lasuperficie del techo como captación, conociéndose a este modelo como SCAPT (sistema de captación de agua pluvial en techos). Este modelo tiene un beneficio adicional y es que además de su ubicación minimiza la contaminación del agua. Adicionalmente, los excedentes de agua pueden ser empleados en pequeñas áreas verdes para la producción de algunos alimentos que puedan complementar su dieta.
39
La captación del agua para uso agrícola necesita de mayores superficies de captación por obvias razones, por lo que en estos casos se requiere de extensas superficies impermeables para recolectar la mayor cantidad posible de agua.
La captación de agua de lluvia para consumo humano presenta las siguientes Ventajas:· Alta calidad físico química del agua de lluvia,· Sistema independiente y por lo tanto ideal para comunidades dispersas y alejadas,· Empleo de mano de obra y/o materiales locales,· No requiere energía para la operación del sistema,· Fácil de mantener, y· Comodidad y ahorro de tiempo en la recolección del agua de lluvia.
Desventajas
· Alto costo inicial que puede impedir su implementación por parte de las familias de bajos recursosEconómicos, y· La cantidad de agua captada depende de la precipitación del lugar y del área de captación.En el diseño de un sistema de captación de agua de lluvia es necesario considerar los factores técnicos, económicos y sociales.
El sistema de captación de agua de lluvia en techos está compuesto de los siguientes elementos: a) captación; b) recolección y conducción; c) interceptor; y d) almacenamiento. a. Captación.- La captación está conformado por el techo de la edificación, el mismo que debe tener la superficie y pendiente adecuadas para que facilite el escurrimiento del agua de lluvia hacia el sistema de recolección. En el cálculo se debe considerar solamente la proyección horizontal del techo.
b. Recolección y Conducción.- Este componente es una parte esencial de los SCAPT ya que conducirá el agua recolectada por el techo directamente hasta el tanque de almacenamiento. Está conformado por las canaletas que van adosadas en los bordes más bajos del techo, en donde el agua tiende a acumularse antes de caer al suelo.El material de las canaletas debe ser liviano, resistente al agua y fácil de unir entre sí, a fin de reducir las fugas de agua. Las canaletas de metal son las que más duran y menos mantenimiento necesita, sin embargo son costosas. Las canaletas confeccionadas a base de bambú y madera son fáciles de construir pero se deterioran rápidamente.
Las canaletas se fijan al techo con a) alambre; b) madera; y c) clavos.Por otra parte, es muy importante que el material utilizado en la unión de los tramos de la canaleta no contamine el agua con compuestos orgánicos o inorgánicos. En el caso de que la canaleta llegue a captar materiales indeseables,
40
tales como hojas, excremento de aves, etc. El sistema debe tener mallas que retengan estos objetos para evitar que obturen la tubería montanteo el dispositivo de descarga de las primeras aguas.
c. Interceptor.- Conocido también como dispositivo de descarga de las primeras aguas provenientes del lavado del techo y que contiene todos los materiales que en él se encuentren en el momento del inicio de la lluvia. Este dispositivo impide que el material indeseable ingrese al tanque de almacenamiento y de este modo minimizar la contaminación del agua almacenada y de la que vaya a almacenarse posteriormente.En el diseño del dispositivo se debe tener en cuenta el volumen de agua requerido para lavar el techo y que se estima en 1 litro por m2 de techo.El volumen de agua resultante del lavado del techo debe ser recolectado en un tanque de plástico. Este tanque debe diseñarse en función del área del techo para lo cual se podrán emplear recipientes de 40, 60, 80 ó 120 litros, y para áreas mayores de techo se utilizarían combinaciones de estos tanques para captar dicho volumen.d. Almacenamiento.- Es la obra destinada a almacenar el volumen de agua de lluvia necesaria para el consumo diario de las personas beneficiadas con este sistema, en especial durante el período de sequía. La unidad de almacenamiento debe ser duradera y al efecto debe cumplir con las especificaciones siguientes:
· Impermeable para evitar la pérdida de agua,· De no más de 2 metros de altura para minimizar las sobre presiones,· Dotado de tapa para impedir el ingreso de polvo, insectos y de la luz solar,· Disponer de una escotilla con tapa sanitaria lo suficientemente grande como para
que permita el ingreso de una persona para la limpieza y reparaciones necesarias,
· La entrada y el rebose deben contar con mallas para evitar el ingreso de insectos y animales.
· Dotado de dispositivos para el retiro de agua y el drenaje. Esto último para los casos de limpieza o reparación del tanque de almacenamiento. En el caso de tanques enterrados, deberán ser dotados de bombas de mano.
Los tipos de tanques de almacenamiento de agua de lluvia que pueden ser empleados en el medio rural pudieran ser construidos con los materiales siguientes:· Mortero cemento – arena; el mortero de cemento – arena se aplica sobre un molde de madera u otro material de forma preestablecida
12.4 1TRATAMIENTOEs necesaria que el agua retirada y destinada al consumo directo de las personas sea tratada antes de su ingesta. El tratamiento debe estar dirigido a la remoción de las partículas que no fueron retenidas por el dispositivo de intercepción de las primeras aguas, y en segundo lugar al acondicionamiento bacteriológico. El tratamiento puede efectuarse por medio de un filtro de mesa de arena seguido de la desinfección con cloro.
41
12.4.2 DISEÑO
Bases del diseño; antes de emprender el diseño de un sistema de captación de agua pluvial, es necesario tener en cuenta los aspectos siguientes:· Precipitación en la zona. Se debe conocer los datos pluviométricos de por lo menos los últimos 10 años, e idealmente de los últimos 15 años,· Tipo de material del que está o va a estar construida la superficie de captación, número de personas beneficiadas, y demanda de agua.
Los pasos a seguir para el diseño del sistema de captación de agua de lluvia son:Determinación de la precipitación promedio mensual; a partir de los datos promedio mensuales de precipitación de los últimos 10 ó 15 años se obtiene el valor promedio mensual del total de años evaluados. Este valor puede ser expresado en términos de milímetros de precipitación por mes, o litros por metro cuadrado y por mes que es capaz de colectarse en la superficie horizontal del techo.
n : número de años evaluados, pi : valor de precipitación mensual del mes “i”, (mm) Ppi : precipitación promedio mensual del mes “i” de todos los años
evaluados. (mm)
Determinación de la demanda; a partir de la dotación asumida por persona se calcula la cantidad de agua que se necesita para atender las necesidades de la familia o familias a ser beneficiadas en cada uno de los meses.
Nu : número de usuarios que se benefician del sistema. Nd : número de días del mes analizado Dot : dotación (lt/persona. día) Di : demanda mensual (m3)
Determinación del volumen del tanque de abastecimiento; teniendo en cuenta los promedios mensuales de precipitaciones de todos los años evaluados, el material
42
del techo y el coeficiente de escorrentía, se procede a determinar la cantidad de agua captada para diferentes áreas de techo y por mes.
Ppi : precipitación promedio mensual (litros/m2) Ce : coeficiente de escorrentía. Ac : área de captación (m2). Ai : Abastecimiento correspondiente al mes “i” (m3)
XIII VALIDACIÓN DE PROCESOS
Agustín Espinoza dice que toda casa debe estar a tono con el tipo de clima
existente en el lugar a construir la casa ecológica, con materiales no exportados
de otras regiones, el propósito es utilizar los recursos natos del lugar.
Llegaspi es otro pionero en las casas ecológicas, su iniciativa comenzó después
de varias publicaciones en los Ángeles california con respecto a la tala
inmoderada de arboles y las consecuencias que trae consigo.
La población influye en su mayor parte, con la sobrepoblación las personas
buscan más espacio para habitar, en consecuencia la naturaleza sufre un gran
impacto, la utilización de materiales no degradables en la construcción de sus
viviendas; afecta el ecosistema en la naturaleza.
El clima es importante; con una buena ubicación de la casa ecológica podemos
aprovechar los beneficios que aporta la naturaleza, el sol, los vientos, etc. así
mismo el suelo es importante, un suelo inestable no serviría para la construcción
de una casa ecológica a diferencia de un suelo estable o poco arcillosa.
43
Con la utilización de materiales producidos en nuestra región la casa puede
reducir costo e impactos, al mismo tiempo que contribuye en beneficios para el ser
humano, los funcionamientos dentro y fuera de la misma casa ecológica, el
acoplamiento de la casa con la naturaleza y el ser humano.
XIV. RECURSOS FINANCIEROS
Dentro del aspecto financiero podemos decir que el proyecto busca ser económico
implementando técnicas y estrategias para su elaboración.
Dentro del diseño arquitectónico definimos los términos económicos, ahí se
encuentran los valores monetarios de los distintos materiales y equipos a utilizar.
Existen excepciones como lo es en el caso del panel solar, puesto que no se
proporciona el precio del mismo, así como el precio del adobe, esto porque su
valor dependerá del material arcilloso, se tomara en cuenta tanto la mano de obra
calificada, la cantidad de material arcilloso, entre otros aspectos.
En principio la casa ecológica aparenta ser muy elevado por lo que se teme el
rechazo de la comunidad, sin embargo, cabe mencionar que en el transcurso del
tiempo se notara que una casa ecológica ahorra dinero, por lo tanto es económica.
De hecho, un estudio reciente de la Asociación Nacional de Constructores de
Casas, encontró que el 63 por ciento de los propietarios de casas ecológicas
informan que costos menores de operación y mantenimiento son la motivación
principal para construir una casa ecológica.
Aparte de que los recursos locales son naturales y no tóxicos, son más
económicos, de esta manera la casa reduce su costo, un ejemplo de ello es la
utilización de la arcilla; puede ser utilizada tanto en muros divisorios, como en el
techado (tejas), resultando 100% reciclables, este material disminuye asta en un
70 porciento la transferencia de calor en el hogar, esto según información obtenida
del sitio web “EL EXTRA”.
44
En el apartado “diseño arquitectónico” como se menciono anteriormente, podemos
encontrar las características, ventajas, y precios estimados de los distintos
materiales, observamos que algunos pueden ser más costosos que otros, pero del
mismo modo, son ventajosos en el sentido de que ahorran energía.
TABLA N° 14 COMPARATIVA
concepto Construcción comercial Construcción ecológica
Tiempo de Construcción 4- 5 meses 1 – 2 meses
Costo de producción $ 155,000.00 (Casa de 35m2) $ 95,000.00 (Casa de 95 m2)
costo por M2 4,428.00 1,000.00
Mano de obra Personal especializado autoconstrucción
Costo ambiental Producción de CO Producción
de CO2, Consumo de
Hidrocarburos, residuos
tóxicos.
Materiales Biodegradables
Aislamiento acústico Pobre Alto
Valor comercial Constante Relativo
45
CONCLUSIONES
Este modelo de casa ecológica es una alternativa sustentable ya que las
tecnologías instaladas son de bajo costo, fáciles de instalar, operar, mantener y no
requieren de energía no renovable, lo que las hace apropiadas para las
comunidades rurales, indígenas y periurbanas marginadas al no crear
dependencia tecnológica. En buena medida el mal desempeño climático de las
casas se debe principalmente por un diseño climático inadecuado, donde se
descuidan las propiedades térmicas de los materiales seleccionados, así como las
orientaciones de puertas y ventanas. De este trabajo se desprende que el confort
térmico de una vivienda mejora sensiblemente con una selección apropiada de
materiales, y con el empleo de techos inclinados.
Una de las peculiaridades en las que se concluye es que este tipo de viviendas se
podría mejorar todavía más, en estudios posteriores, mediante la inclusión y
cálculo de sistemas que aprovechen los efectos de la convección.
El aumento de la población y el cambio climático obligaron a establecer un
programa de este tipo por lo que es necesario iniciar cuanto antes las medidas
necesarias para poder estar preparados para enfrentar las nuevas condiciones
que se avecinan.
“con la implementación de estas casa y usos de materiales ecológicas
ayudaremos a la disminución del usos de recursos naturales de manera que las
futuras generaciones vivan en condiciones aptas y tengan mayor contacto con la
naturaleza”
46
BIBLIOGRAFIA
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energas-renovables-en-la-ciudad-d... - Estados Unidos (febrero 26 de 2010)
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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LA MONTAÑA
TALLER DE INVESTIGACIÓN I
“LA CONSTRUCCIÓN DE CASAS ECOLÓGICAS EN TLAPA”
Encuesta:
1)- ¿Sabe lo que es una casa ecológica?
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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LA MONTAÑA
TALLER DE INVESTIGACIÓN I
“LA CONSTRUCCIÓN DE CASAS ECOLÓGICAS EN TLAPA”
Encuesta:
1)- ¿Sabe lo que es una casa ecológica?