elaboración de una guía metodológica de autoconstrucción
TRANSCRIPT
Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
9-2018
Elaboración de una guía metodológica de autoconstrucción del Elaboración de una guía metodológica de autoconstrucción del
usuario para viviendas temporales de un piso, utilizando usuario para viviendas temporales de un piso, utilizando
materiales no convencionales materiales no convencionales
Danna Laurent Tabaco Lombana Universidad de La Salle, Bogotá
Liz Adriana Silva Aparicio Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil
Part of the Civil Engineering Commons
Citación recomendada Citación recomendada Tabaco Lombana, D. L., & Silva Aparicio, L. A. (2018). Elaboración de una guía metodológica de autoconstrucción del usuario para viviendas temporales de un piso, utilizando materiales no convencionales. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/367
This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
i
ELABORACIÓN DE UNA GUÍA METODOLÓGICA DE AUTOCONSTRUCCIÓN DEL
USUARIO PARA VIVIENDAS TEMPORALES DE UN PISO, UTILIZANDO
MATERIALES NO CONVENCIONALES.
DANNA LAURENT TABACO LOMBANA
LIZ ADRIANA SILVA APARICIO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTÁ
2018
ii
ELABORACIÓN DE UNA GUÍA METODOLÓGICA DE AUTOCONSTRUCCIÓN DEL
USUARIO PARA VIVIENDAS TEMPORALES DE UN PISO, UTILIZANDO
MATERIALES NO CONVENCIONALES.
DANNA LAURENT TABACO LOMBANA
LIZ ADRIANA SILVA APARICIO
Trabajo de grado para optar el título de ingeniero civil.
Director
ÁLVARO ENRIQUE RODRÍGUEZ PÁEZ
Ingeniero Civil.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTÁ
2018
iii
Nota de aceptación
Firma del Director
Firma del Jurado
Firma del Jurado
Bogotá D.C. Septiembre de 2018
iv
Dedicatoria
A Dios: Por haberme bendecido con el regalo de la vida, ser el guía de mí camino y la fortaleza en
tiempos de dificultad, por acompañarme en cada paso que doy y ser mi constante inspiración.
A mis padres Marleny y Adriano:
Por brindarme su amor infinito e incondicional, ser mi apoyo constante y alentarme a nunca rendirme,
por creer en mí y en cada uno de mis sueños y anhelos, por cuidar de mí desde siempre, estar conmigo
en cada momento de dificultad, por su compresión, paciencia y cada uno de los sacrificios que hicieron
por mí a lo largo de mi vida.
A mi hermana Diana:
Por ser mi mejor amiga desde hace más de una década, por su amor incondicional, por enseñarme el
verdadero valor y significado de una amistad sincera, desinteresada y fiel, por estar presente en cada
uno de los momentos importantes de mi vida, por escucharme y sacar constantemente lo mejor de mí.
A mi director de tesis:
Por su dedicación, esfuerzo, enseñanza, supervisión, paciencia, excelente disposición, apoyo y
entusiasmo en el desarrollo de cada una de las etapas de ejecución de este proyecto, por los aportes y
las correcciones necesarias para hacerlo posible.
A mi compañera de tesis:
Por ser una excelente amiga y compañera de equipo, por su responsabilidad, organización, disciplina y
apoyo no solo en la realización de este proyecto, sino a lo largo de toda mi carrera universitaria.
Liz Adriana Silva Aparicio
v
A Dios
Por haberme permitido llegar hasta este punto tan importante en mi formación profesional, Gracias
por todas las bendiciones recibidas en este camino, por la sabiduría, la inteligencia y la pasión para
sacar adelante mi carrera.
A mis tías, Rosa, Gladys, Sandra y mi abuelita Helena:
Por sus consejos, su paciencia, su entrega de amor, por ser mis pilares y mis porque de todos mis días.
Gracias por ser mis compañeras en este camino que estando lleno de dificultades siempre estuvieron
para mí, alentándome con la mejor disposición y brindando siempre un ejemplo a seguir.
A mi Madre Dina
Por su entrega incondicional, por ser mí aliento en días de dificultad y por entregar siempre lo mejor
de sí acompañando cada una de mis metas.
A mi director de Tesis
Gracias por el tiempo y dedicación en este proyecto, por ser mi tutor apoyándome en el cumplimiento
para culminar esta etapa importante en mi vida.
A mi compañera de tesis
Gracias por la paciencia, dedicación y el trabajo en equipo en este recorrido de la universidad, gracias
por tu apoyo y por ser una gran amiga.
Danna Laurent Tabaco Lombana
vi
Tabla de Contenido
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 13
2. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .................................................... 14
2.1. Descripción del Problema. ........................................................................................................ 14
2.2. Formulación del problema. ...................................................................................................... 14
3. OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 15
3.1. General ....................................................................................................................................... 15
3.2. Específicos. ................................................................................................................................. 15
3.3. Justificación y Delimitación ..................................................................................................... 15
4. MARCO DE REFERENCIA ........................................................................................................... 17
4.1. Antecedentes .............................................................................................................................. 17
4.1.1. Antecedentes a Nivel Mundial ......................................................................................... 17
4.1.2. Antecedentes Nacionales ................................................................................................... 20
4.2. Marco Teórico ........................................................................................................................... 24
4.2.1. Sostenibilidad. ................................................................................................................... 24
4.2.2. Reciclaje. ............................................................................................................................ 25
4.2.3. Materiales de construcción sostenibles............................................................................ 26
4.3. Marco Conceptual ..................................................................................................................... 27
4.3.1. Variables e indicadores para el diseño urbanístico. ....................................................... 28
4.3.2. Programas de espacios habitacionales. ........................................................................... 29
4.4. Marco Legal. .............................................................................................................................. 35
4.4.1. Normas ............................................................................................................................... 35
4.4.2. Leyes. .................................................................................................................................. 35
4.4.3. Decretos. ............................................................................................................................. 36
4.4.4. Artículos ............................................................................................................................. 38
4.4.5. Resoluciones. ...................................................................................................................... 39
4.4.6. Construcciones sin licencias. ............................................................................................ 39
4.4.7. Certificación LEET. .......................................................................................................... 40
5. METODOLOGÍA ............................................................................................................................. 41
5.1. Primera fase: Recopilación de información ............................................................................ 41
5.2. Segunda Fase: Visita de campo ................................................................................................ 41
5.3. Tercera Fase: Análisis de la información y las observaciones de la visita de campo .......... 41
vii
5.4. Cuarta Fase: Formulación de los procesos constructivos...................................................... 42
5.5. Quinta Fase: Desarrollo de la guía .......................................................................................... 42
7. MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA. .......................................... 43
8. PROCESO CONSTRUCTIVO ........................................................................................................ 44
8.1. Cimentación: Llantas ................................................................................................................ 44
8.1.1. Generalidades .................................................................................................................... 44
8.1.2. Consideraciones ................................................................................................................. 44
8.1.3. Diseño ................................................................................................................................. 45
8.1.4. Ejecución ............................................................................................................................ 48
8.2. Estructuras Columnas y Vigas: Concreto............................................................................... 55
8.2.1. Generalidades .................................................................................................................... 55
8.2.2. Consideraciones ................................................................................................................. 56
8.2.3. Diseño y ejecución ............................................................................................................. 59
8.3. Muros Exteriores e Interiores: Botellas tipo PET .................................................................. 70
8.3.1. Generalidades .................................................................................................................... 70
8.3.2. Diseño ................................................................................................................................. 76
8.3.3. Ejecución ............................................................................................................................ 76
8.4. Techo .......................................................................................................................................... 82
8.4.1. Generalidades .................................................................................................................... 82
8.4.2. Diseño ................................................................................................................................. 83
8.4.3. Ejecución ............................................................................................................................ 83
8.5. Sistema De Aprovechamiento De Agua Lluvias ..................................................................... 94
8.5.1. Generalidades .................................................................................................................... 94
8.5.2. Diseño ................................................................................................................................. 94
8.5.3. Ejecución ............................................................................................................................ 96
8.5.3.1. Materiales y herramientas. Sistema de captación de agua lluvia .................................... 97
8.4.1. Sistema de canaletas y bajantes ................................................................................................ 99
8.4.2. Filtro ........................................................................................................................................ 101
8.4.3. Tanque de Almacenamiento .................................................................................................... 103
8.6. Sistema de iluminación: Botellas PET .................................................................................. 103
8.6.1. Generalidades .................................................................................................................. 103
8.6.2. Diseño ............................................................................................................................... 104
8.6.3. Ejecución .......................................................................................................................... 104
viii
8.7. Biodigestor familiar ................................................................................................................ 110
8.7.1. Generalidades .................................................................................................................. 110
8.7.2. Diseño ............................................................................................................................... 110
8.7.3. Ejecución .......................................................................................................................... 111
Conclusiones ............................................................................................................................................ 119
Bibliografía............................................................................................................................................... 132
Contenido de Tablas
Tabla 1. Tipo de Suelos ................................................................................................................ 46
Tabla 2. Pendiente del terreno ...................................................................................................... 47
Tabla 3. Descripción de materiales ............................................................................................... 48
Tabla 4. Descripción de materiales ............................................................................................... 60
Tabla 5. Resultados de pruebas de resistencia máxima ................................................................ 73
Tabla 6. Resultados de pruebas de resistencia máxima con botellas PET de distintos rellenos. .. 74
Tabla 7. Cantidad de Botellas sugeridas ...................................................................................... 76
Tabla 8. Descripción de materiales. .............................................................................................. 76
Tabla 9. Ancho del muro según el tamaño de la botella ............................................................... 78
Tabla 11. Especificaciones de proporciones adobe . ............................................................. 80
Tabla 12. Descripción de materiales: Techo ................................................................................ 83
Tabla 14. Elementos de seguridad: Techo .................................................................................... 90
Tabla 12. Descripción de materiales: Sistema de aprovechamiento de aguas lluvia. .................. 98
Tabla 15 Materiales: Instalación canaleta ..................................................................................... 99
Tabla 16. Materiales: Filtro casero ............................................................................................. 101
Tabla 17. Descripción de materiales: Sistema de iluminación. .................................................. 104
Tabla 18. Descripción de materiales: Biodigestor ...................................................................... 111
ix
Contenido de Figuras
Figura 1. Espacio dormitorio. ....................................................................................................... 30
Figura 2. Espacio Cocina. ............................................................................................................. 31
Figura 3. Espacio Baño. ................................................................................................................ 32
Figura 4. Espacio Ropas. .............................................................................................................. 33
Figura 5. Espacio Comedor........................................................................................................... 34
Figura 6. Espacio Baño. ................................................................................................................ 35
Figura 7. Modelo de casa con materiales no convencionales. ...................................................... 42
Figura 8. Plano en planta de la vivienda. ...................................................................................... 43
Figura 9. Trazo del terreno............................................................................................................ 50
Figura 10. Trazo regla de (3, 4 y 5 m) .......................................................................................... 50
Figura 11. Nivelación del terreno. ................................................................................................ 51
Figura 12. Excavación del terreno. ............................................................................................... 52
Figura 13. Relleno interno de las llantas.. ..................................................................................... 53
Figura 14. Distribución del material y compactación. .................................................................. 53
Figura 15. ...................................................................................................................................... 54
Figura 16. Colocación de las llantas en la zanja. .......................................................................... 54
Figura 17. Parrilla zapata (0,35 m x 0,35 m) con alambre recocido. ........................................... 62
Figura 18. Barras 5/8” – Estribos. ................................................................................................. 63
Figura 19. Columna centrada en la parrilla. .................................................................................. 64
Figura 20. Construcción de Zapata. .............................................................................................. 65
Figura 21. Armado de la formaleta. ............................................................................................. 66
Figura 22. Llenado de concreto para las columnas. ..................................................................... 67
x
Figura 23. Columnas. .................................................................................................................... 68
Figura 24. Estado del muro con una inclinación de 60 grados. Nueva alternativa de construcción:
Botellas PET con relleno de tierra. ............................................................................................... 75
Figura 25. Esquema de botellas ubicada perpendicular al muro. ................................................. 76
Figura 26. Selección y secado de material de relleno (Arena) ..................................................... 78
Figura 27.Llenado de botella y compactación. ............................................................................. 79
Figura 28. Amarre secuencial de botellas. .................................................................................... 81
Figura 29. Conformación de la segunda fila de botellas. ........................................................... 81
Figura 30. Amarre de la boca de botellas ..................................................................................... 81
Figura 31. Detalles finales, secado y muro terminado. ................................................................. 82
Figura 32.Cercha en madera para techo.. ...................................................................................... 86
Figura 33.Moldes para Adobe ....................................................................................................... 87
Figura 34. Proceso constructivo de los bloques de Adobe ........................................................... 88
Figura 35. Base de bloques de adobe para el techo ...................................................................... 89
Figura 36. Dimensiones Viga de madera.. .................................................................................... 90
Figura 37. Distancia entre apoyos. ................................................................................................ 90
Figura 38. Proceso consecutivo de instalación de cada teja ......................................................... 91
Figura 39. Traslapo transversal. ................................................................................................... 91
Figura 40. Traslapo longitudinal. ................................................................................................. 91
Figura 41. Fijación de la teja. ....................................................................................................... 92
Figura 42. Calculo cantidad total de tejas que se requieren.. ........................................................ 92
Figura 43.Instalación total del techo. ............................................................................................ 93
Figura 44. Recomendaciones.. ...................................................................................................... 93
xi
Figura 45. Vista simplificada de una estructura de captación y almacenamiento de agua. ......... 97
Figura 46. Detalle de Conducción y Filtrado del agua al entrar al tanque de almacenamiento. ... 97
Figura 47. Área de captación ...................................................................................................... 100
Figura 48. Canaleta – accesorio tapa externa y Unión bajante. .................................................. 100
Figura 49.Canaleta y sus accesorios indicados.. ......................................................................... 100
Figura 50. Bajante. ...................................................................................................................... 101
Figura 51. Filtro casero. .............................................................................................................. 102
Figura 52. Sistema captación de agua lluvia. .............................................................................. 103
Figura 53. Ubicación de Bombillas. ........................................................................................... 106
Figura 54. Preparación lamina de zinc. . ..................................................................................... 106
Figura 55. Preparación lamina de zinc. ....................................................................................... 107
Figura 56. Preparación de la botella. .......................................................................................... 107
Figura 57. Ensamble del litro de luz. .......................................................................................... 108
Figura 58. Llenado de la botella. ................................................................................................ 109
Figura 59. Instalación de la bombilla.. ........................................................................................ 109
Figura 60. Dimensiones de la zanja para el biodigestor. ............................................................ 111
Figura 61. Esquema para la excavación de la zanja. ................................................................... 114
Figura 62. Detalles de las aberturas para las tuberías. .............................................................. 114
Figura 63. Preparación de la bolsa del biodigestor. ................................................................... 115
Figura 64. Instalación brida salida de biogás. ............................................................................. 115
Figura 65.Tuberías de entrada y salida de la mezcla del biodigestor. ....................................... 116
Figura 66. Niveles de ubicación del biodigestor.. ....................................................................... 117
Figura 67. Esquema conducción del Biogás a la cocina. ............................................................ 118
xii
13
1. INTRODUCCIÓN
Los asentamientos ilegales al igual que las construcciones sin licencia de viviendas son unos
de los mayores problemas para el municipio de Soacha. La población se asienta en zonas de alto
riesgo que trae consigo consecuencias sociales y ambientales, por ejemplo: deterioro de la
calidad de vida, deficiencias en servicios públicos y obstrucción de obras públicas, sumándole a
esto el alto impacto ambiental por la ocupación de zonas no aptas para la urbanización que van
generando situaciones de riesgo.
Si bien es cierto, Soacha muestra situaciones parecidas a las que se presentan en Bogotá,
condiciones inadecuadas de las viviendas, con un 24,6% supera los niveles de la capital; Es
decir, en términos de viviendas, con pisos inadecuados, hogares que habitan en viviendas con
tres personas por cuarto y hogares que no cuentan con al menos un servicio público como
acueducto, energía, recolección de basuras, etc., Soacha presenta déficit habitacional, hasta
supera a otros municipios de la Sabana de manera considerable. Otro tipo de déficit se
diagnosticó por condiciones, por ejemplo; viviendas con paredes construidas con materiales
inestables como guadua, caña, etc.; (El Tiempo, 2015)
Estudiado lo anterior, es evidente una alerta en el municipio de Soacha donde los índices
habitacionales carecen de calidad.
De acuerdo al plan de emergencia, en el municipio de Soacha confluyen diversas amenazas
como remoción en masas, deslizamientos, inundaciones, Fallas geológicas, Explosiones,
Contaminación Ambiental y Desplazamiento de Población por el conflicto armado interno.
(Soacha, 2007, p. 5)
14
El fenómeno de asentamientos humanos, representa uno de los mayores factores de riesgo, ya
que esta población se instala en predios que se encuentran en zonas de alto riesgo, ante una
situación de emergencia este proyecto tiene como finalidad realizar un enfoque a la construcción
sostenible, con el fin de mostrar metodologías innovadoras que ya han sido implementadas, la
guía metodológica pretende actuar como plan de mitigación de riesgo, entregando a la
comunidad un proceso constructivo entendible para la autoconstrucción de viviendas temporales.
2. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
2.1. Descripción del Problema.
La problemática específica se refiere a la carencia en la planificación de las viviendas de los
barrios Carlos Pizarro, Villanueva alta y Casa loma en el Municipio de Soacha, donde se ve la
necesidad de desarrollar un modelo de autoconstrucción con el fin de suplir las diferentes
necesidades de las edificaciones, que corresponde principalmente a las viviendas que no cumplen
con las condiciones mínimas de calidad (estructura, hacinamiento mitigable, espacio, servicios
públicos).
Es necesario promover la conciencia de reciclaje en la ciudad, contemplando la posibilidad de
satisfacer las necesidades mínimas de supervivencia de una comunidad como lo son el proceso
constructivo para viviendas con materiales reciclables.
2.2. Formulación del problema.
En los barrios de estudio (Carlos Pizarro, Villanueva alta y Casa loma) del municipio de
Soacha-Cundinamarca, se pretende realizar un análisis de los materiales empleados en las
construcciones de vivienda, así como el déficit en condiciones de seguridad, servicios,
habitabilidad y rentabilidad de esta, con el fin de implementar un manual de autoconstrucción
15
con materiales no convencionales que le permitan a la comunidad desarrollar viviendas auto
sostenibles y económicamente viables.
¿La guía metodológica dará cumplimiento de aprendizaje para instruir a la comunidad sobre el
uso de materiales no convencionales para la autoconstrucción de sus viviendas?
3. OBJETIVOS
3.1. General
Desarrollar una guía metodológica con anexos visuales de autoconstrucción para viviendas
temporales de un piso utilizando materiales no convencionales.
3.2. Específicos.
Determinar cuáles son los materiales reciclados o no convencionales más adecuados a partir
de las visitar a los sitios de estudio y la recopilación de información sobre pruebas de resistencia
y procesos constructivos realizados en trabajos de grado e investigaciones previas.
Elaborar un prototipo de guía metodológica que permita facilitar la explicación de los
procesos constructivos y el manejo de los materiales que conformarán la vivienda temporal.
3.3. Justificación y Delimitación
La situación de asentamientos ilegales en los barrios de estudio del municipio de Soacha no
prevista en ningún plan de gestión y riesgo, dada la creciente llegada de población al municipio y
su ubicación en zonas de alto riesgo, se estima que por lo menos unas 10.000 familias tienen sus
hogares instalados en dichas zonas, localizadas principalmente en las partes altas de las comunas
4,5 y 6 del municipio. (Caracol, 2015). Para el año 2003 se estimaba que la población de 363.019
personas y 89.333 familias se duplicaría en 15 años, para ese mismo año los hogares desplazados
llegaron en su gran mayoría (48%) a la comuna 4. Las comunas 1, 3 y 6 recibieron cada una 13%
16
de los desplazados, y las comunas 2 y 5, fue hacia donde menos se dirigieron los desplazados
(4% y 6%). Un 1% de los hogares desplazados se localizó en la zona rural. La comuna 4 tenía la
mayor proporción de hogares desplazados. A esta comuna llegó la mitad (48%) de todos los
hogares desplazados forzados entre 1993 y 2003, que tienen los menores niveles de educación en
el municipio. Esta comuna presenta el mayor índice de propiedad de la vivienda totalmente
pagada; sin embargo, estas viviendas presentan las peores condiciones en el municipio. El 21%
de los hogares vive en hacinamiento mayor, y solo 38% de los hogares prepara los alimentos con
agua del acueducto. (Ramírez y Muñoz, 2004).
Al identificar este problema se opta por desarrollar una guía metodológica que facilite al
usuario la ejecución de los procedimientos para llevar a cabo la construcción de casas temporales
de un piso implementando materiales no convencionales, para los barrios Carlos Pizarro,
Villanueva Alta y Casa loma ubicados en la comuna 4 del Municipio de Soacha-Cundinamarca.
Se decide desarrollar una cartilla como guía metodológico debido a que en el sitio de estudio no
existe un material de apoyo para el usuario con el fin de facilitar los procesos de
autoconstrucción, es importante destacar que en el presente proyecto no se efectuarán estudios ni
ensayos correspondientes a la evaluación de las características químicas o mecánicas de los
materiales empleados, así como de procedimientos constructivos efectuados con dichos
materiales, puesto que se tomarán de investigaciones previamente realizadas.
No se realizarán diseños de ningún carácter (arquitectónico, estructural, hidráulico, eléctrico,
de cimentación, detalles constructivos, cubiertas, mampostería, etc.) porque se aplicarán los
consignados en la guía de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. En el proyecto
tampoco se desarrollarán estudios de carácter financiero ni económico, medio ambiental, social,
comparativos con otros tipos de vivienda ni estudios de carácter legal o jurídico.
17
4. MARCO DE REFERENCIA
4.1. Antecedentes
En la actualidad es necesario implementar en el campo de la construcción los factores de
sostenibilidad que día a día han tomado mayor importancia, teniendo en cuenta las soluciones y
beneficios que aporta a la sociedad, dando una gran contribución al medio ambiente a través de
la reutilización de materiales no convencionales.
4.1.1. Antecedentes a Nivel Mundial
4.1.1.1. Earthship (nuevo méxico- 1970).
Earthship resulta del diseño de Michael Reynolds en 1970, es una vivienda solar pasiva
erigida con materiales naturales y reciclados y totalmente independientes en su
funcionamiento dado que no requiere estar conectada a la red general eléctrica, recoge el agua de
lluvia y la almacena para su posterior reutilización e incluye su propio sistema de tratamiento de
aguas residuales. “Este tipo de construcción consiste en un tipo de vivienda ideal para climas de
temperatura moderada pero que también funciona en zonas con inviernos más fríos. Un
Earthship funciona de manera autónoma, ya que no está conectado a la red general eléctrica o a
cualquier otro tipo de suministro o red general. Un Earthship se construye con materiales
naturales y también reciclados. Los muros estructurales se componen principalmente
de neumáticos reutilizados que se rellenan de tierra para formar ladrillos de forma circular
de tierra prensada (rammed earth). Con esta técnica se levantan muros de casi un metro de
espesor con resistencia suficiente como para construir una vivienda y soportar los esfuerzos
necesarios a lo largo de su vida útil. También se utilizan latas de aluminio y botellas recicladas,
bien como relleno de los muros formados con neumáticos reutilizados o bien para levantar
18
paredes interiores de la vivienda no estructurales. La coronación del muro se resuelve rellenando
los neumáticos de hormigón, para completar la estructura se utiliza madera en las vigas, y
hormigón, latas recicladas o también madera en los encuentros” (Serrano, 2016).
4.1.1.2. Viviendas con bolsas de arena (Haití-2010)
Tras el terremoto ocurrido en Haití en el año 2010, un grupo de voluntarios bajo la
organización Konbit Shelter ayudó en la reconstrucción de casas en Haití utilizando la técnica
del superadobe, un sistema de construcción que utiliza bolsas de arena y otros materiales de la
zona para la edificación de viviendas, “la técnica de superadobe requiere llenar grandes bolsas en
forma de tubo de arena, arcilla, agua y material fibroso como madera, paja o estiércol para crear
una estructura con forma de bóveda. La construcción resultante es resistente a terremotos,
huracanes, inundaciones e incluso resiste el fuego. En el proyecto en Haití se ha utilizado un
90% de tierra y un 10% de cemento.
Las construcciones que utilizan el superadobe tienen un mínimo impacto en el entorno y son
una solución de bajo costo para comunidades rurales” (Funiber, 2013).
4.1.1.3. Viviendas en tetrapack (México – 2010)
En Oaxaca (México), se desarrolló un modelo de vivienda construido a partir de desechos de
PET y tetrapack, “las casas cuentan con dos habitaciones, instalación eléctrica, techo que capta la
lluvia, una terraza y un inodoro seco, que no utiliza agua para reciclar los desechos, el primer
paso para construir estas viviendas es elaborar marcos de madera a los que se engrapan por
ambos lados los envases extendidos y limpios de tetrapack. El hueco de en medio se rellena con
envases vacíos de PET, preferentemente en buen estado. Los marcos se unen a pilotes de madera
anclados a un piso de concreto para formar los muros. Encima se coloca un techo de polietileno
19
expandido, y después a los muros se añade una malla similar a la utilizada en los gallineros. Las
paredes se cubren después con una capa de cemento, y al final se pintan.
En cada una de estas casas se utilizan unas 4.200 cajas de tetrapack, así como 5.000 botellas
de PET de medio litro de capacidad que son más que un relleno. El aire que se mantiene dentro
de los envases se calienta al contacto con el sol, y por las noches conserva el calor del día. Esto
permite una diferencia de temperatura de hasta 8 grados centígrados entre la vivienda y el
exterior” (Najar, 2012).
4.1.1.4. Material de construcción con papel reciclado (San Luis potosí – 2016)
Estudiantes del Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Norte de Puebla que forma parte
del Tecnológico Nacional de México, han diseñado un procedimiento para fabricar muros hechos
a base de papel de reciclaje, como sustituto de materiales de construcción. “el proceso de
fabricación es barato y sencillo, consiste en hidratar el papel triturado, hecho esto se añade
cemento y se hace una mezcla homogénea que se vierte en moldes adecuados al tamaño
especificado. Para agregar firmeza a la estructura se emplea un refuerzo de malla que además
funciona como soporte. Para determinar los porcentajes adecuados de ingredientes, los alumnos
realizaron una investigación donde, entre otras cosas, pudieron verificar las características físico-
mecánicas del producto, así como su pertinencia en la industria de la construcción. En los
resultados de la prueba de compresión, el material alcanzó un total de 132.84 kilogramos-fuerza
(kgf), mientras que la resistencia a la flexión se calculó en 45.50 kgf. A pesar de la naturaleza de
la materia base, y de acuerdo con las pruebas de inflamabilidad realizadas, estos muros de papel
tienen la capacidad de resistir 230 grados Celsius antes de fracturarse o quemarse. Para finalizar
el banco de pruebas, realizaron estudios de resistencia a la humedad o capilaridad, los resultados
20
indican que las piezas creadas con este material absorben 43 por ciento de humedad” (De León,
2016).
4.1.1.5. Viviendas construidas en cartón (amsterdam-2017).
El proyecto “Wikkelhouse” desarrollado por la compañía creativa Fiction Factory, es una
vivienda construida con 24 capas de cartón de alta calidad, unidas con un pegante amigable con el
medioambiente, “el impacto ambiental de esta vivienda es mínimo, pues los materiales con los
que está construida son “tres veces más ecológicos que los de una vivienda tradicional. Por otra
parte, los segmentos se pueden reutilizar una y otra vez y son 100 por ciento reciclables, las
casas tienen un recubrimiento que la hace resistente al agua y además, tiene paneles de madera
para que soporte cualquier condición climática” (Metrocuadrado, 2017).
“La casa se divide en módulos con forma de pórtico de 4,5m de ancho; 1,2m de profundidad y
3,5m de alto, aportando al conjunto una superficie de 5m² y cada uno de estos módulos o
segmentos pesa solo 500 kg. Se colocan o bien directamente sobre el suelo, sin necesidad de
montar previamente una base, o también sobre pies de hormigón con vigas de madera y se
recubre, como si se tratara de papel de regalo, de las 24 capas de cartón comprimido e "intercalado"
creando un aislamiento térmico y una estructura adaptable que es ocho veces más duradera que
la construcción tradicional. Después se remata con una lámina impermeable y paneles de madera
de Arauco (madera chilena de rápido crecimiento) de 14 cm de grosor para proteger la estructura
interna y que los habitantes estén a salvo de las condiciones climáticas variables. Para la fachada
se utilizan listones de pino con un "impermeable" de lámina humectante de vapor-abierta
(fachada de miotex)” (Expansión, 2017).
4.1.2. Antecedentes Nacionales
21
4.1.2.1. Construcciones con tapia pisada (Santander - 1999).
Desde 1999 se comenzaron a construir en Barichara (Santander) viviendas con tapia pisada y
bahareque, basadas en las técnicas de los nativos y los españoles, gracias a la fundación Tierra
Viva, el único proyecto de arquitectura en tierra del país, “ellos construyen casas combinando las
dos técnicas ancestrales. Los muros exteriores los hacen con tapia pisada (mezcla de tierra, fique,
agua y cal, que es compactada con tapiales de maderas) y para las paredes de menos grosor
utilizan el bahareque, que consiste en hacer estructuras de caña, que forran con la misma mezcla.
Luego, las paredes se revisten con un pañete que se prepara con boñiga de caballo, cal y tierra.
Para dar consistencia a los muros de bahareque, que tradicionalmente se hacen con agua, cal y
tierra, los especialistas probaron con cáscara de café y arroz hasta que encontraron en la fibra del
fique, el elemento de entramado perfecto, según ellos, que les da consistencia y mayor
durabilidad a los muros” (El Tiempo, 2002).
4.1.2.2. Ladrillos de plástico reciclado (Cundinamarca - 2010).
El colombiano Fernando Llanos, creó en 2010 la empresa Conceptos Plásticos, para construir
viviendas de 1 o 2 pisos en zonas vulnerables o afectadas por desastres naturales. Cada casa
utiliza alrededor de 6 toneladas de material reciclado. En 2015, Conceptos Plásticos construyó un
albergue temporal para 42 familias desplazadas por la violencia, utilizando un sistema de bloques
que se articulan como fichas de LEGO, “el proceso de construcción de estas viviendas con
ladrillo tipo lego comienza con la “extrusión, el plástico se derrite y se inyecta a un molde. De
esta forma se crean bloques de plásticos que se utilizan para la construcción de vigas y paredes
de la vivienda que son unidas a través de un sistema.
Durante el proceso, al plástico se le añade sustancias químicas para que sea
un material ignífugo. Además, la estructura de la casa es resistente a los terremotos siendo una
22
opción válida para aquellas zonas que se encuentran afectadas por los movimientos de las placas
tectónicas. Se han construido hasta 1500 metros cuadrados de casas y refugios en toda Colombia
y “Conceptos plásticos” tiene previsto aumentar esta cifra en 500 metros cuadrados. Durante
estos procesos de construcción se han reutilizado más de 300 toneladas de plástico proveniente
del sector industria y consumo. De esta forma se espera poder dar hogar a miles de personas
alcanzando en 2018 las tres mil personas” (Inarquia, 2018).
4.1.2.3. Vivienda fabricada en icopor (Antioquia - 2012).
Para el 2012 en La Antena (Santa Fe de Antioquia), se erigió la primera casa hecha en
Colombia con poliestireno denso, un derivado del petróleo parecido al icopor, “como si se tratara
del popular juego didáctico 'armatodo', los cuatro obreros que trabajan en la construcción
levantan los bloques sin ningún asomo de esfuerzo, pues el material es muy liviano, además es
antisísmico, se adapta a diversas temperaturas, es impermeable y autoextingible, la cimentación
inició el 6 de diciembre del 2011, el proceso de esta vivienda es igual al de una tradicional, solo
que en vez de adobes se insertan los paneles de poliestireno en varillas para que funcionen como
muros” (Portafolio, 2012).
“La capacidad de aislamiento térmico y acústico, peso liviano, versatilidad, facilidad
para manipular en una obra y la economía, han hecho del icopor un material ampliamente
utilizado en el sector de la construcción. Más que ser un material limpio y seguro,
permite ocupar grandes volúmenes con facilidad y generar ahorro en concreto, cemento y en
aplicaciones de relleno y aligeramiento, como casetones perdidos o recuperables. Por su
presentación como panel constructivo de última generación, el icopor está formado por una
estructura tridimensional (con dos mallas de acero galvanizado), interconectadas
mediante alambre de acero galvanizado, con un núcleo de poliestireno expandido, que instalados
23
en la obra se les aplica el mortero. La estructura se puede recubrir con concreto, estuco o con la
mayoría de mortero, transformándose en un producto con propiedades estructurales térmicas y
acústicas, dando como resultado un sistema constructivo simple, pero con
prestaciones superiores a los materiales tradicionales” (Área Caribe, 2017).
4.1.2.4. Construcción con botellas plásticas (pet) (2015).
La abogada colombiana Ingrid Vaca Diez, decidió utilizar botellas de plástico (llamadas PET)
llenas de arena para la construcción de viviendas sólidas y resistentes, “el proceso consiste
en llenar las botellas de plástico con arena y atar unas con otras para asegurar una estructura
enderezada. Posteriormente, se unen con una mezcla de barro hecha con arena o tierra, que al
secarse produce una masa resistente y lo suficientemente fuerte. Tras el primer secado, se aplica
una nueva capa de barro y, realizando esta maniobra consecutivamente, aumenta la resistencia de
la cubierta y el grosor de los 'tabiques'. El resto de estas peculiares casas se fabrica de manera
corriente ya que las botellas solo sirven de armazón, revestimiento y distribución de la
vivienda. Las tuberías, sistemas de evacuación, cuadros eléctricos, el suelo, ventanas y demás
acabados se realizan de manera tradicional y común a otras viviendas. Aunque pueda parecer lo
contrario, los muros de estas construcciones son muy resistentes y hacen gala de un aislamiento
térmico perfecto.
La inversión que requiere este tipo de viviendas es menor porque los materiales principales
que se usan responden a recursos naturales: agua y tierra. Lo más complicado pasa por
encontrar 8.000 botellas de plástico necesarias para levantar una casa estándar de unos 38 metros
cuadrados en sólo 20 días. El proyecto ha ayudado a personas de Argentina, México, Panamá,
Uruguay y Bolivia, se han construido 10 casas con estas características y un aula multifuncional
24
en un colegio de Pico del Monte, Bolivia. Y por ahora estos trabajos suelen estar enfocados,
principalmente, a acciones humanitarias” (El mundo, 2015).
4.1.2.5. Viviendas construidas con llantas en choachí (2015).
El proyecto fue ejecutado en el año 2015 por la ecologista colombiana Alexandra Posada,
quien empleó neumáticos abandonados como elemento principal en la construcción de
estructuras similares a los iglús de los esquimales, eficientes térmicamente y además resistentes a
los sismos, “el proceso de construcción de estas casas, semejante al de los iglús, implica excavar
el terreno, pero en lugar de reutilizar nieve para formar los bloques, es la tierra extraída lo que
sirve de relleno para los neumáticos. Los cimientos son llantas gigantes de camión puestas de
forma intercalada, otras hileras con llantas más pequeñas se erigen luego circularmente para los
muros. Para asegurar la estructura, se colocan varas de hierro atravesando los neumáticos de
manera vertical, esa disposición, unida a la flexibilidad del caucho, transforma a las casas en
antisísmicas, Posada eligió tres tipos de techo para estas edificaciones: cúpulas para los
dormitorios y bóvedas para la cocina, ambos hechos de mallas de acero cubiertas de cemento, y
planos, de madera, para la sala comedor, estos últimos son cubiertos por llantas atornilladas que
ofician de tejas” (Semana, 2015).
4.2. Marco Teórico
4.2.1. Sostenibilidad.
La comisión Brundtland (1987) define el desarrollo sostenible como aquel “que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer
sus propias necesidades”. Para esta comisión el desarrollo sustentable es un proceso de cambio
en el que la explotación de los recursos, la dirección de las inversiones, la orientación del cambio
25
tecnológico e institucional, están todos en armonía aumentando el potencial actual y futuro para
atender las necesidades y las aspiraciones humanas.
4.2.2. Reciclaje.
De acuerdo con el diccionario de la lengua española (22ª edición) reciclar quiere decir
someter un material usado a un proceso para que se pueda volver a utilizar. A diferencia de la
reutilización, el reciclaje involucra un proceso transformador o renovador, por lo tanto, un
consumo mayor de energía; la elección del método dependerá del estado de conservación que
guarden los materiales, el tipo de uso que se le venía dando (clasificación de desechos) y el uso
que se le pretende dar. En la recuperación y reciclado de residuos de construcción y demolición,
un aspecto fundamental a tener en cuenta, es el hecho de que concurren intereses económicos y
medioambientales en el mismo punto.
Normalmente hay tres opciones al final de la vida útil de un edificio [Edwards et al, 2004]:
Reutilizar las partes en una nueva construcción.
Reciclar el material (por ejemplo, como agregados para concreto nuevo).
Demoler el edificio y enterrar los escombros en un tiradero controlado.
Los materiales para la construcción derivados del reciclaje no necesariamente provienen de una
construcción, los desechos tienen orígenes diversos y algunos son potencialmente utilizables como
insumos para la edificación. Una adecuada gestión de los recursos debe sustentar su reciclaje y la
utilización de materiales recuperados como fuente de energía o materias primas, a fin de colaborar
a la preservación y uso racional de los recursos naturales.
La definición de construcción sostenible está asociada forzosamente a tres conceptos: reducir,
conservar y mantener. La reducción en la utilización de los recursos disponibles se llevará a cabo
26
a través de la reutilización, el reciclaje y la utilización controlada de recursos renovables.(Villegas
Romero, 2012, p. 6)
4.2.3. Materiales de construcción sostenibles.
En todo el ciclo de vida del material se pueden determinar una serie de pautas a seguir para
seleccionar los materiales más sostenibles, (Villegas Romero, 2012, p. 9). Los cuales deben
cumplir con los siguientes parámetros:
Deben proceder de fuentes renovables y abundantes.
No contaminantes.
Poco consumo de energía en su ciclo de vida.
Duraderos.
Alta capacidad de estandarización.
Presenten un valor cultural en su entorno.
Bajo costo económico.
De acuerdo con los criterios descritos anteriormente, los materiales comúnmente utilizados para
la construcción son:
4.2.3.1. Materiales pétreos.
Provienen de una fuente abundante, sin embargo, su obtención y transporte requieren grandes
cantidades de energía. El impacto ambiental se puede mesurar en la trasformación de los paisajes
y su repercusión en el equilibrio de especies vivientes. El principal uso de los materiales pétreos
es el de formar parte de mezclas de concreto, la ventaja de los materiales pétreos es que tienen la
propiedad de absorber calor del ambiente, lo cual los hace útiles en lugares con climas templados,
donde se pueden colocar elementos estratégicamente ubicados para recibir los rayos del sol en el
día y por la noche disminuir la necesidad de calefactores (inercia térmica).
27
4.2.3.2. Metales.
El acero y el aluminio, son los metales más encontrados entre los suministros de una obra.
Ofrecen ventajas al conformar elementos ligeros y que permiten tiempos de entrega breves; pero
para llegar a obtener un producto utilizable, la demanda de energía es grande. Vale la pena
recuperar estos materiales después de haber sido usados, ya que mediante esta práctica se suman
menos toneladas de CO₂ que si se busca usar materiales de primera mano.
4.2.3.3. Maderas.
Se les consideran materiales sostenibles dado que son recursos renovables, pueden
transformarse en elementos estandarizados y se puede reciclar dándole forma de tableros
aglomerados o como fuente de energía, se debe verificar que el tratamiento que reciban los
elementos de madera para su preservación se compongan de resinas vegetales, y no de sustancias
tóxicas.
4.2.3.4. Materiales aislantes.
Los aislantes térmicos son materiales de gran importancia ya que su uso permite controlar la
temperatura de los espacios, lo cual se traduce en ahorro energético para los sistemas de aire
acondicionado y calefacción. Las presentaciones son muy variadas, así como los orígenes de estos
elementos, los aislantes de origen renovable como el corcho, cáñamo o la celulosa, tienen implícito
un valor adicional que deberá ser considerado si se busca incrementar la sostenibilidad en la
producción del inmueble.
4.3. Marco Conceptual
Dado que el proyecto está enfocado a la ejecución de vivienda sostenible, se plantea el
desarrollo de un modelo fundamentado en las especificaciones técnicas descritas en la “guía de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social”, orientadas al mejoramiento de la calidad de
28
vida de los sistemas habitacionales emitidas por la SPAT (Subdirección de Promoción y Apoyo
Técnico de la Dirección de Inversiones en Vivienda de Interés Social del Viceministerio de
Vivienda) quien contribuye a garantizar la oferta de bienes y servicios en un hábitat adecuado, que
posibilite el desarrollo de los proyectos de vivienda, a través de las recomendaciones de la política
de vivienda.
De acuerdo a lo anterior, se tendrá en cuenta los siguientes criterios para el diseño del modelo
de vivienda sostenible:
4.3.1. Variables e indicadores para el diseño urbanístico.
4.3.1.1. Clima:
Un diseño urbanístico eficiente busca aprovechar las condiciones climáticas favorables y
disminuir las desfavorables, según donde se defina la localización del proyecto. La orientación
adecuada de calles, senderos y lotes debe entonces potenciar las condiciones climáticas
favorables al interior de las viviendas.
Dado que nuestro proyecto se llevará a cabo en el municipio de Soacha donde su clima es frio
se deberá tener las siguientes recomendaciones generales:
En este clima es conveniente permitir el mayor tiempo de exposición de las fachadas a los
rayos solares. Para ello se recomiendan:
Vías vehiculares y senderos peatonales orientados en sentido Sureste - Noroeste o
Suroeste - Noreste.
Fachadas exteriores e interiores de las viviendas orientadas Sureste– Noroeste o Este -
Oeste.
29
Protección de las fachadas a los vientos, para minimizar el impacto del viento sobre las
edificaciones con la siembra de árboles de mediano y bajo porte que no impidan el acceso
de los rayos solares a las viviendas.
4.3.2. Programas de espacios habitacionales.
De acuerdo con la guía de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social, se especifican
los siguientes criterios que se deben tener en cuenta en el modelo constructivo:
4.3.2.1. Clima frio.
Implantación edificación: Orientación Norte– Sur (mayor captación de radiación solar).
Ventilación: Se deben utilizar dispositivos para proteger la vivienda del viento frio.
Protección dimensiones ventanas orientación: Orientación Este – Oeste, vanos medianos de
25% a 40% de la superficie de muros.
Muros placas cubiertas: los muros y placas construidos con materiales que permitan conservar
el calor en la vivienda.
Esquema de ventilación: Circulación de aire no deseada, Altura mínima 2.5 m y Volumen aire
x persona de 10 m3.
4.3.2.2. Espacio: Dormitorio.
Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 1,00 m2 (sin circulación=12%)
Lado mínimo en ML= 2.70 ml.
El área mínima del espacio privado es de 7.30 m2 doblado de espacio para guardar la ropa.
Suministrado por la vivienda.
Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la vivienda.
30
Dormitorio: Zona privada de acuerdo con la distribución de la vivienda.
1ra Opción: Salón múltiple se comparte con otros espacios.
2da Opción: espacio privado: un solo espacio.
Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: En el salón múltiple,
separada por accesorios como: cortinas, biombos con comedor.
Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: En salón múltiple con
el comedor.
Puerta dormitorio: 2 m x 0.90 m
Figura 1. Espacio dormitorio. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías
de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 49. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.3.2.3. Espacio: Cocina.
- Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 1,16 m2 (sin circulación=15%)
Lado mínimo en ML= 1.50 ml.
La acomodación del cuerpo con los accesorios de cocina se recomienda una holgura
mínima de 101.6 cm más circulación.
- Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la
vivienda.
31
- Cocina: La ubicación de este espacio requiere tener comunicación y fácil acceso a los
demás espacios de la vivienda.
- Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: El acceso a la vivienda
puede estar ubicado en la cocina
- Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: Patio de ropas.
Figura 2. Espacio Cocina. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 50. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.3.2.4. Espacio: Baño.
- Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 0.90 m2
Lado mínimo en ML= 120 ml.
En baño múltiple tiene la posibilidad de tener dos espacios y ser más funcional.
- Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la
vivienda.
Baño múltiple o baño integrado.
Baño múltiple: Dos espacios:
32
Un espacio – lava manos.
Un espacio – ducha – inodoro.
Baño integrado, un solo espacio
Un espacio – lava manos – inodoro – ducha.
- Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: Ninguno.
- Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: Cocina- ropas.
Figura 3. Espacio Baño. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 51. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.3.2.5. Espacio: Ropas.
Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 1,00 m2
Lado mínimo en ML= 0.80 ml.
El área mínima (1.10 m2), integrado a cocina o patio de ropas.
Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la vivienda.
El área de ropas puede estar integrada o independiente de la cocina. De acuerdo al desarrollo de
la vivienda.
33
Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: Integrado a la cocina.
Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: Cocina.
Figura 4. Espacio Ropas. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 52. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.3.2.6. Espacio: Comedor.
Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 1,00 m2 sin contabilizar. Área de circulación 12%
Lado mínimo en ML= 2.80 ml.
El área mínima m2 para el comedor es de 15.6 m2.
Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la vivienda.
Área de ingreso a la vivienda tiene la mayor circulación de la vivienda.
Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: Área privada.
Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: Cocina.
34
Figura 5. Espacio Comedor. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 53. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.3.2.7. Espacio: Salón Múltiple.
Indicadores de capacidad:
Capacidad de la vivienda: modelo para 4 personas.
Área por persona: 1,00 m2 sin contabilizar. Área de circulación 12%
Lado mínimo en ML= 2.70 ml.
Posibilidad de subdivisión por necesidad de aislamiento de un miembro de familia, o de la
pareja cuando existen niños y jóvenes.
Localización del espacio: Localización con respecto al lugar y las demás zonas de la vivienda.
Se recomienda tener en cuenta la relación de espacios privados y sociales, por ser un espacio
múltiple.
Comedor.
Cocina.
Baño Múltiple.
Espacios con los cuales es posible fusionarse en el recinto mismo: Ninguno.
Espacios que son compatibles funcional y ambientalmente en la zona: Cocina- ropas.
35
Puerta entrada: 1.64 m x 1.00 m
Figura 6. Espacio Baño. Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2011). Guías de
Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social. p. 53. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/viceministerios/viceministerio-de-vivienda/vis-y-vip/gu%C3%ADas-de-asistencia
4.4. Marco Legal.
4.4.1. Normas
En cuanto al derecho a la vivienda dentro del reglamento existente en Colombia, se encuentra:
Norma de Sismo Resistencia 2010 (NSR10).
4.4.2. Leyes.
Ley 9 de 1989 de reforma urbana: Dispuso normas sobre planificación urbana; la obligación
de los municipios de elaborar planes de desarrollo; la definición y defensa del espacio público,
proceso de enajenación voluntaria y expropiación; afectación de inmuebles, legalización de
vivienda, bancos de tierras, normatividad sobre expedición de licencias y sanciones urbanísticas,
entre otros. Por su parte, la ley 388 de 1997, complementó, reformó y adicionó disposiciones de
la ley 9ª de reforma urbana.
Ley 812 del 27 junio de 2003: Por la cual se aprueba el Plan Nacional de Desarrollo 2003-
2006, hacia un Estado comunitario.
36
Ley 962 8 de junio 2005: Por la cual se dictan disposiciones sobre racionalización de trámites
y procedimientos administrativos de los organismos y entidades del Estado y de los particulares
que ejercen funciones públicas o prestan servicios públicos.
Ley 1114 de 27 de diciembre de 2006: Por la cual se modifica la ley 546 de 1999, el numeral
7 del artículo 16 de la ley 789 de 2002 y el artículo 6 de la ley 973 de 2005 y se destinan recursos
para la vivienda de interés social.
Ley 1151 de 24 julio de 2007 PLAN NACIONAL DE DESARROLLO. Establece la figura de
los MISN.
4.4.3. Decretos.
Decreto 4260 de 2001, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.
Decreto 4260 DE 2007, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial,
reglamenta el trámite de anuncio, formulación y adopción de los MISN.
Decreto 1469 de 2010: El decreto busca establecer medidas de racionalización de trámites y
de seguridad jurídica sobre las condiciones en que se otorgan las licencias procurando motivar al
sector privado interesado en la construcción, a través de lineamientos que unifican a nivel
nacional las normas que regulan el trámite de expedición de estos permisos de construcción.
Artículo 1 Licencia urbanística: Es la autorización para ejecutar uno o varios predios en suelo
urbano, la creación de espacios públicos y privados y la construcción de las obras de
infraestructura de servicios públicos y de vías con el objetivo de adecuar los terrenos para la
construcción de obras de carácter urbano. Tales licencias deben respetar los lineamientos
trazados por los planes de ordenamiento territorial y las normas que los desarrollen.
37
Artículo 6 Licencia de subdivisión y sus modalidades. Es la autorización previa para dividir
uno o varios predios, ubicados en suelo rural, urbano o de expansión urbana, de conformidad con
lo dispuesto en el Plan de Ordenamiento Territorial, los instrumentos que lo desarrollen y
complementen y demás normatividad vigente aplicable a las anteriores clases de suelo. Son
modalidades de la licencia de subdivisión:
Subdivisión rural: Es la autorización previa para dividir materialmente uno o varios predios
ubicados en suelo rural o de expansión urbana de conformidad con el plan de ordenamiento
territorial y la normatividad agraria y ambiental aplicables a estas clases de suelo, garantizando
la accesibilidad a cada uno de los predios resultantes.
Subdivisión urbana: Es la autorización para dividir materialmente uno o varios predios
urbanizables no urbanizados ubicados en suelo urbano.
Decreto 1077 de 2015: Por medio del cual se expide el decreto único reglamentario del sector
vivienda, ciudad y territorio, el ministerio de vivienda, ciudad y territorio tendrá como objetivo
primordial lograr, en el marco de la ley y sus competencias, formular, adoptar, dirigir, coordinar
y ejecutar la política pública, planes y proyectos en materia del desarrollo territorial y urbano
planificado del país, la consolidación del sistema de ciudades, con patrones de uso eficiente y
sostenible del suelo, teniendo en cuenta las condiciones de acceso y financiación de vivienda, y
de prestación de los servicios públicos de agua potable y saneamiento básico.
Decreto 1197 de 2016: Por el cual se modifica parcialmente el decreto 1077 de 2015 en lo
relacionado con los requisitos de solicitud, modalidades de las licencias urbanísticas, sus
vigencias y prórrogas ya que se ha evidenció la necesidad de efectuar ajustes en el alcance de las
licencias urbanísticas y de otras actuaciones relacionadas con la expedición de las licencias con
miras a solventar las dificultades derivadas de, entre otros aspectos, la culminación de la
38
construcción y dotación de las zonas de cesión y el proceso de entrega efectiva y escrituración a
favor del municipio o distrito, en aquellos casos en que los municipios así lo determinaron en sus
respectivos Planes de Ordenamiento Territorial, y demás normas que lo modifiquen, adicionen o
complementen.
4.4.4. Artículos
Artículo 2.2.6.1.1.5 Licencia de parcelación: Es la autorización previa para ejecutar en uno o
varios predios localizados en suelo rural y suburbano, la creación espacios públicos y privados, y
ejecución de obras para vías públicas que permitan destinar los predios resultantes a los usos
permitidos por el Plan de Ordenamiento Territorial, los instrumentos que lo desarrollen y
complementen y la normatividad ambiental aplicable a esta clase de suelo.
Artículo 2.2.6.1.1.7 Licencia de construcción y sus modalidades: Es la autorización previa
para desarrollar edificaciones, áreas de circulación y zonas comunales en uno o varios predios,
de conformidad con lo previsto en el plan de ordenamiento territorial, los instrumentos que lo
desarrollen y complementen, los planes especiales de manejo y protección de bienes de interés
cultural, y demás normatividad que regule la materia. Son modalidades de la licencia de
construcción las siguientes:
Licencia de obra nueva: Se solicita para la realización de obras en terrenos no construidos.
Licencia de ampliación: Incrementar el área construida de una edificación ya existente.
Licencia de Modificación: Se solicita para variar el diseño arquitectónico o estructural de una
edificación existente.
Licencia de adecuación: Autorización para cambiar el uso de una edificación o parte de ella.
Licencia de restauración: Autorización para adelantar las obras tendientes a recuperar y
adaptar una edificación declarada como bien de interés cultural o parte de ella.
39
Licencia de Demolición: Autorización para derribar total o parcialmente una o varias
edificaciones existentes en uno o varios predios y deberá concederse de manera simultánea con
cualquiera otra modalidad de licencia de construcción.
Licencia de Cerramiento: Autorización para encerrar de manera permanente un predio de
propiedad privada.
4.4.5. Resoluciones.
Resolución 2413 de 1979: En la cual se presentan los presupuestos mínimos en materia de
seguridad e higiene que deben tener las empresas del sector de la construcción:
Riesgos
Relaciones contractuales
Responsables
Técnicas utilizadas y Tecnología aplicada y demás presupuestos que determinan su
operatividad en la actualidad.
4.4.6. Construcciones sin licencias.
Según lo dispuesto por la Ley 388 de 1997, toda obra de urbanización o construcción requiere
de previa licencia obtenida ante una de las Curadurías Urbanas en el caso de Bogotá y otros
distritos y municipios o de las Oficinas de Planeación donde no existan aquellas. El propietario
se encuentra en la obligación de colocar en una parte visible del predio respectivo, a más tardar
cinco días después de expedida la licencia, una valla en la que se debe especificar entre otros
datos la clase, número, fecha y vigencia de la licencia, nombre del titular de la misma y del
Curador que la expidió y tipo de obra señalando los usos, altura, número de unidades y demás
datos indicados por las normas. De tal forma que si la obra es legal es muy fácil determinar de
acuerdo con las especificaciones de la valla si por lo menos en los aspectos externos está
40
cumpliendo con las normas. De lo contrario podrán informar por escrito a la Alcaldía
correspondiente (en Bogotá a la Alcaldía Local respectiva) la cual deberá proceder a verificar la
ocurrencia de las mencionadas contravenciones y a imponer las sanciones urbanísticas señaladas
por el artículo 66 de la Ley 9a. de 1989 modificado por la Ley 388 de 1997, y que comprenden
desde la imposición de multas sucesivas , orden de suspensión de servicios públicos en ciertos
casos, hasta la demolición de la obra construida sin licencia o sin ajustarse a los planos
aprobados.
La falta de mitigación y control de las construcciones ilegales por parte de la CAR y la
alcaldía en el municipio de Soacha se están viendo reflejadas, más de 10.000 familias tienen sus
hogares en zonas de alto riesgo y esta cifra cada vez va aumentando, cada día llegan familias a
sectores como las comunas 4,5 y 6 en la parte alta que son sectores de alta vulnerabilidad de
riesgos de deslizamiento, en argumentos como estos se ve reflejada la falta de compromiso por
parte de la alcaldía del municipio para realizar más controles exigiendo licencias de construcción
evitando el mal estado de las vivienda esto con el fin de prevenir desastres futuros.
4.4.7. Certificación LEET.
LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) se ha posicionado como el sistema
más importante en certificación sostenible en el mundo. Fue creado por el U.S. Green Building
Council (USGBC) y actualmente es utilizado en más de 78.000 proyectos comerciales y cerca de
100.000 unidades residenciales en más de 160 países.
LEED garantiza un ahorro en costos de energía, menores emisiones de carbono y ambientes
más saludables para los lugares que habitamos. El programa está basado en el concepto de
proceso de diseño integrado y motiva el logro de un alto rendimiento en áreas clave para la salud
humana y el ambiente. También incentiva la toma de decisiones inteligentes de planificación
41
como garantizar el acceso al transporte y servicios públicos, lo que asegura comunidades
económicamente viables y habitables. La credencial LEED acredita a los profesionales líderes de
la industria de la construcción sostenible y demuestra su claro compromiso con el crecimiento
profesional, mientras subraya su valor para los equipos de proyectos en proceso de certificación
LEED y ante las organizaciones enfocadas en la sostenibilidad.
5. METODOLOGÍA
5.1. Primera fase: Recopilación de información
Recolección de información concerniente a las condiciones actuales vivienda y habitabilidad
de los sitios de estudio.
Revisión bibliográfica e investigación de materiales no convencionales o reciclados más
utilizados en el campo de la construcción a nivel nacional e internacional.
5.2. Segunda Fase: Visita de campo
Visitas a los sitios de estudio.
Recopilación fotográfica de las condiciones actuales de vivienda.
Revisión de los sitios cercanos de obtención y recolección de materiales no convencionales
para construcción.
Revisión de los materiales reciclados abundantes en los sitios de estudio.
5.3. Tercera Fase: Análisis de la información y las observaciones de la visita de
campo
Establecimiento de los materiales que se van a implementar en la guía metodológica.
Recopilación de información y bibliografía existente concerniente a ensayos de resistencia y
procesos constructivos de los materiales establecidos para la construcción de vivienda temporal
en los sitios de estudio.
42
Selección de las dimensiones y diseño arquitectónico de la vivienda a construir con base en la
guía de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social.
5.4. Cuarta Fase: Formulación de los procesos constructivos
Descripción de los procesos constructivos con base a la recopilación de información
previamente establecida.
Desarrollo de material gráfico que permita facilitar la explicación de los procedimientos
constructivos registrados en la guía metodológica.
5.5. Quinta Fase: Desarrollo de la guía
Diseño y desarrollo de la guía metodológica.
6. DESCRIPCIÓN DE LA VIVIENDA
La presente guía metodológica sugiere una vivienda de carácter temporal con las siguientes
características de diseño:
Dimensiones: 6,1 m x 7,30m x 2,50 m
Número de pisos: 1.
Cantidad de habitaciones: 2.
Cantidad de baños: 1.
Cocina.
Cuarto de ropas.
Techo a una sola agua.
Figura 7. Modelo de casa con materiales no
convencionales. Ilustraciòn elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
43
Figura 8. Plano en planta de la vivienda. Fuente: Autoras.
7. MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA.
Los siguientes materiales se encuentran con facilidad y con un costo muy bajo, ya que parte
de los materiales que se van a usar para llevar a cabo la construcción de la casa son no
convencionales (desechables o reutilizables).
- Cimentación: Llantas
- Muros Exteriores e Interiores: Botellas rellenas de tierra.
- Columnas y Vigas: Concreto.
44
- Techo: Tejas de Eternit
- Gas: Biodigestores.
- Luz: Litros de Luz.
- Agua: Sistema de aprovechamiento de agua lluvias.
8. PROCESO CONSTRUCTIVO
8.1. Cimentación: Llantas
8.1.1. Generalidades
Las llantas están compuestas por derivados del petróleo lo que permite que este material tarde
un largo tiempo en degradarse, a su vez presenta resistencia a altas cargas y puede volver a su
forma original debido a sus características elásticas, es ideal para la construcción sencilla de la
cimentación de una vivienda, de muy bajo costo, medioambientalmente amigable y de alta
resistencia a la lluvia que puede erosionar el suelo.
8.1.2. Consideraciones
¿Cuáles son las dimensiones de la zanja para la colocación de llantas?
Se puede utilizar cualquier dimensión de llantas, lo más recomendable es que las dimensiones
de las llantas sean las mismas pues permite una mayor estabilidad para la base de la vivienda.
¿Recomendaciones para tener en cuenta antes de realizar la cimentación con llantas?
Es pertinente realizar un levantamiento de campo teniendo en cuenta los aspectos del terreno
donde se llevará a cabo la construcción:
45
1. Forma y tipo de suelo en el cual se va a trabajar con el fin de determinar la forma de la
cimentación.
2. La cantidad de tierra útil para el relleno de las llantas.
¿Qué ventajas tiene una cimentación con llantas?
A continuación, se menciona algunas ventajas que tiene este sistema constructivo respecto a
otras construcciones convencionales:
Las llantas están compuestas por derivados del petróleo lo que permite que este material dure
un largo tiempo en degradarse, a su vez es un material que aporta resistencia a altas cargas dando
una ventaja ya que puede volver a su forma original debido a sus características elásticas.
Construcción de muy bajo costo.
Alta resistencia a la lluvia que puede erosionar el suelo.
No permite la filtración del agua.
Facilidad de construcción.
Amigable con el medio ambiente.
8.1.3. Diseño
En la construcción de cimentación con llantas es fundamental hacer un estudio detallado del
suelo, el sitio de trabajo y sus alrededores. Esto con el fin de tener un mayor conocimiento sobre
las propiedades del terreno y su composición, es decir las características que lo componen en
profundidad.
Características del suelo (Cimientos).
46
La cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que
soporta una estructura al suelo subyacente; por tanto, para una buena cimentación deberá cumplir
con ciertos requisitos:
- Tipos de suelo.
- Pendientes del terreno.
- El nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad que no represente peligros.
- Dimensiones que no superen la estabilidad del suelo.
8.1.3.1. Tipos de Suelo.
Los suelos constituyen una capa dinámica en la que constantemente tienen lugar procesos
químicos y biológicos. Están determinados por condiciones de clima, topografía y vegetación.
(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo territorial. 2011. p. 24).
De acuerdo con Schjetnan et ál (1997) Los suelos se pueden clasificar por sus características
físicas y biologías.
Tabla 1.
Tipo de Suelos
Clasificación Característica
Suelos erosionables La erosión es el proceso que hace desaparecer poco a poco las capas de los suelos. Puede ser causado por los vientos o por el escurrimiento excesivo de las aguas. Se presenta especialmente en los suelos desprovistos de vegetación. La gravedad del proceso erosivo hace que los suelos sean más vulnerables a deslizamientos y derrumbes severos
Suelos Expansivos Son suelos de textura fina, principalmente arcillosos. Por su afinidad al agua la absorben y retienen expandiéndose en sus partículas, lo cual origina fuertes presiones, y al secarse sufren agrietamientos provocando fisuras en las construcciones.
Suelos dispersivos Los suelos dispersivos son, esencialmente, arcillosos. Se caracterizan por ser altamente erosionables en presencia de agua, propician la formación de pequeños canales que a su vez dan lugar a fallas en forma de tubo, lo cual puede ayudar a que existan hundimientos cuando hay construcciones sobre ellos.
47
Suelos colapsables Son aquellos suelos que estando secos son fuertes y estables y que al saturarse de agua sufren grandes asentamientos.
Suelos corrosivos Los suelos corrosivos se caracterizan por tener la propiedad química de disolver o deteriorar materiales como el hierro y el concreto.
Suelos altamente orgánicos Tienen poca resistencia al peso y por la cantidad de agua que retienen pueden dañar las cimentaciones.
Fuente: Elaboración propia. Basados en: Guía de Asistencia Técnica para vivienda de Interés Social. (2011). Calidad
en la Vivienda de Interés Social. p. 24.
8.1.3.2. Pendiente del terreno
El desnivel entre alturas diferentes se conoce como pendiente del terreno la cual se define
como la inclinación de este último respecto a un plano horizontal que pasa por su base. (Zúñiga,
2010).
Tabla 2.
Pendiente del terreno
PENDIENTE DESCRIPCIÓN CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO
0 – 1% A nivel o a nivel y casi a nivel.
Denudación no apreciable; por su condición transitable y laborable, es objeto de uso agrícola,
solamente se dificulta su uso bajo condiciones secas.
1 – 5% Ligeramente inclinada y/o Ondulada
Laderas afectadas especialmente por erosión hídrica en sectores desprovistos
5 – 10% Moderadamente inclinada Laderas que pueden generar movimientos en masa de diferentes clases y baja velocidad,
especialmente solifluxión 10 – 20% Fuertemente
inclinada/ondulada. Moderadamente quebrada.
Movimientos en masa de todo tipo, especialmente solifluxión, reptación erosión en surcos,
ocasionalmente deslizamientos. 20 – 45% Fuertemente
quebrada/ligeramente escarpada.
Procesos denudaciones intensivos de diferentes clases zonas con reemplazos forestales evidencias
claras de erosión del suelo. 45 – 75% Moderadamente escarpada. Desprendimiento de rocas, coluviación.
75 – 100% Fuertemente escarpada (incluyendo escarpe
subverticales y verticales)
Caída de rocas, por efectos de tectonismo y bioclástica
Fuente: Elaboración propia basado en: La pendiente compleja atributo del territorio, útil en el ordenamiento espacial
del municipio (I.F. Henrry Zúñiga). Recuperado de:
https://comunidad.udistrital.edu.co/hzuniga/files/2012/06/pendiente_compleja.pdf?fbclid=IwAR0rHPenKycJJjgUX
X7tULnvsgS3oQ_TmDc8Yz4QjTMYb8z0z6D7bD0I7mQ
8.1.3.3. Especificaciones de Diseño.
48
Después de haber tomado en cuentas las consideraciones para la construcción de la
cimentación con llantas, se procede a detallar las especificaciones para su debido proceso
constructivo:
Se debe tener conocimiento sobre las siguientes definiciones:
Suelo Estable: Tipo de suelo de textura firme, que no se desmorona y no esta propenso a
deslizamiento. Tiene mayor capacidad de carga. (Antúnez, 2016, p. 16)
Suelo Inestable: Suelo que fácilmente tiende a desmoronarse y es propenso a deslizamiento,
presencia de humedad y menos capacidad de carga. (Antúnez, 2016, p. 16)
8.1.4. Ejecución
8.1.4.1. Materiales y herramientas
Tabla 3.
Descripción de materiales
Materiales y herramientas Metro: Permite medir el área del terreno a fin de definir la ubicación de la cimentación.
Llanta: Se necesitarán 63 llantas usadas de rin
de 15 pulgadas, es decir, cuyo diámetro sea de
24 centímetros.
Cabuya o hilo: Permitirá demarcar las líneas
rectas del trabajo, su utilizará junto con las
estacas, debe ser fácil de visualizar y resistente.
Estacas: Se usarán para amarrar el hilo a fin de
demarcar la zona a excavar, donde
posteriormente, se colocarán las llantas, use
tantas como considere necesario.
49
Pala de punta: Facilitará el trabajo de excavación
manual dado que su punta favorece la penetración
del terreno.
Pica: Facilitará la excavación de terrenos duros o
semi- duros y rocas.
Pala ancha: Ayudará durante toda la construcción
a recoger de forma rápida material de excavación
y a rellenar las llantas.
Carretilla: Facilitará el transporte de material
durante toda la obra, también puede utilizar
baldes o canecas.
Pisón manual: Se utilizará a la hora de rellenar las
llantas para compactar el material.
Manguera transparente: Se utilizará para nivelar
el terreno.
Fuente: Elaboración propia.
Se debe realizar los siguientes trabajos preliminares antes de la construcción:
8.1.4.2. Limpiar, descapote y trazo del terreno.
Se empieza por eliminar escombros, residuos orgánicos, rocas de gran tamaño, maleza y
vegetación existente, esto con el fin de adecuar el terreno para las actividades posteriores. El
trazo de terreno se realiza con ayuda de hilos y estacas, la finalidad de hacer los trazos es dar
50
límites al terreno donde estará ubicada la vivienda, se construirán los muros, la ubicación de la
toma de agua y salida de drenaje. Para demarcar también se puede utilizar cal (Figura 7),
seleccionando un primer punto en el cual se localizará la vivienda, este representará una de las
esquinas, posteriormente se coloca la estaca y se amarra el hilo que indicará los trazos hacia los
demás puntos.
Figura 9. Trazo del terreno. Modelo diseñado en SketchUp.
Fuente: Elaboración propia
Se debe verificar que, en cada esquina, el hilo esté perpendicular a la estaca y que siga una
línea completamente recta hasta el siguiente punto, para ello puede colocar las estacas en cada
una de las esquinas usando la regla de medidas de 3m, 4 m y 5 m como se muestra a
continuación:
Figura 10. Trazo regla de (3, 4 y 5 m). Modelo diseñado en SketchUp.
Fuente: Elaboración propia.
51
De ser necesario, se puede colocar más estacas entre los puntos que representan las esquinas
de la vivienda.
8.1.4.3. Nivelación
Posteriormente, se realiza la nivelación para determinar el nivel cero del terreno y así poder
hacer los trabajos de replanteo, es decir, trasladar las dimensiones que se encuentran en los
planos técnicos al terreno.
La nivelación tiene como objetivo conocer la diferencia de alturas de uno o varios puntos
respecto a uno conocido, que generalmente es cero. Para ello, se procede a desenrollar una
manguera transparente llenándola de agua, se verifica que la manguera no presente dobleces ni
burbujas en su interior, dejando una distancia de aproximadamente 15 centímetros entre los
bordes de agua en reposo y los extremos de la manguera.
Con los pulgares se tapa los extremos de la manguera llena de agua dirigiéndose al sitio de
nivelación, buscando el punto inicial con ayuda de un compañero; este primer punto debe estar a
una altura aproximada de 1 metro paras que facilite la nivelación, se hace una marca distintiva
debajo de dicho punto. No se debe olvidar que los extremos de la manguera se deben mantener
tapados.
Figura 11. Nivelación del terreno.
Fuente: Elaboración propia.
52
Se Lleva el otro extremo de la manguera al sitio donde estará el siguiente punto de nivel, una
vez ubicados ambos puntos, se destapan los extremos.
El ayudante debe hacer coincidir el borde del agua contenida en uno de los extremos con el
punto inicial, moviendo la manguera de subida y bajada hasta que el agua quede en reposo, se
indica el nivel y cuando el agua del otro extremo coincida con el punto inicial, realizar una
segunda marca que coincida con el borde del agua que está en el extremo de manguera que está
sosteniendo.
8.1.4.4. Excavación
La excavación es el movimiento de tierra con el objetivo de llegar al nivel donde se pondrán
las llantas que conformarán la cimentación. Después de haber realizado el proceso de trazo y
nivelación del terreno, se procede a hacer la excavación de las zanjas perimetrales (a lo largo de
los puntos que conectan los cuatro muros principales de la vivienda y aquellos en donde estarán
ubicados los muros interiores) de 59 cm de ancho y 30 cm de profundidad, con ayuda de
herramientas: pala y pica, se inicia la excavación en el lindero donde se colocarán las llantas.
Nota: Si el usuario va a utilizar llantas con un Rin mayor o menor, las medidas de la zanja
cambiaran, de acuerdo con las dimensiones de la llanta.
Figura 12. Excavación del terreno.
Fuente: Elaboración propia.
53
La tierra extraída de la excavación se debe apartar y conservar, dado que será el material de
relleno para las llantas.
8.1.4.5. Relleno interno y compactación de llantas.
Después de haber realizado la excavación se procede a rellenar las llantas con el mismo
material extraído, se coloca un cartón dentro de la llanta con el fin de que el material no se salga
por la parte inferior.
Figura 13. Relleno interno de las llantas.
Fuente: [Fotografía de Álvaro Rodríguez]. (Soacha-Cundinamarca, 2018).
Haciendo uso de una pala y fuerza humana se empieza a rellenar la llanta con la tierra extraída
de la excavación, se aplica una primera capa de más o menos 10 cm y con ayuda de un pisón se
va compactando la tierra, este procedimiento se realiza hasta que la llanta se encuentre
completamente llena del material, teniendo en cuenta que no deben quedar espacios vacíos.
Figura 14. Distribución del material y compactación.
Fuente: [Fotografía de Álvaro Rodríguez]. (Soacha-Cundinamarca, 2018).
54
8.1.4.6. Colocación de las llantas en la zanja.
Una vez completado el proceso de relleno de las llantas, se procede a colocarlas en la
excavación que se ha realizado en el sitio de trabajo, teniendo en cuenta que no deben dejarse
espacios significativos entre ellas.
Figura 15. Ilustración modelada en AutoCAD y SketchUp.
Fuente: Elaboración Propia
Figura 16. Colocación de las llantas en la zanja.
Fuente: [Fotografía de Álvaro Rodríguez]. (Soacha-Cundinamarca, 2018).
Recomendaciones
Puede rellenar los espacios que quedan entre llanta y llanta con tierra extraída de la
excavación y piedras; asegurándose que el tamaño de la roca sea mayor a 3 pulgadas (7.62 cm),
recuerde que todos los elementos deben compactarse debidamente.
55
Es importante que el material de relleno no presente raíces, pues estas a largo plazo podrían
causar el volcamiento de los muros.
Evite rellenar las llantas con rocas muy grandes (No tener un tamaño mayor a 3 pulgadas/7.62
centímetros), pues estas dificultan la eficiencia del relleno.
Es recomendable que se pare sobre la llanta al terminar el proceso de rellenado, para
comprobar si está totalmente llena de material.
8.2. Estructuras Columnas y Vigas: Concreto
Inicialmente el proyecto contemplaba construir las columnas con elementos plásticos (botellas
tipo PET), puesto que este material no se encuentra normalizado en la Norma Sismo resistencia
(NSR-10) y no es un material que haya sido ampliamente utilizado en el contexto nacional por
aspectos de seguridad, se considera ejecutar los elementos estructurales de manera convencional.
8.2.1. Generalidades
Los elementos estructurales columnas y vigas, se diseñaron de acuerdo con las
especificaciones y requisitos mínimos explícitos en el Título C (Concreto Estructural) de la
norma NSR-10.
Las vigas son elementos estructurales horizontales que están diseñados para sostener cargas
lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección, ellas reciben las cargas de las losas y
se encargan de transmitirlas a las columnas.
Las columnas son elementos estructurales verticales o inclinados cuya altura es por lo menos
3 veces su dimensión lateral menor, encargados de resistir las cargas axiales de compresión.
56
Proporcionan soporte estructural y transportan las cargas de las edificaciones hasta los elementos
de fundación en el suelo.
8.2.2. Consideraciones
El título C del reglamento NSR-10 incluye cuatro categorías de exposición que afectan los
requisitos del concreto para asegurar una durabilidad adecuada.
Figura 17
57
Para cada categoría de exposición la severidad se encuentra definida por clases, con valores
numéricos que aumentan de acuerdo con el incremento del grado de severidad de las condiciones
de exposición. Se asigna una clasificación “0” cuando la categoría de exposición tiene un efecto
despreciable o no es aplicable al elemento estructural. (Reglamento Colombiano de Construcción
Sismorresistente, 2010.p. C-90).
Figura 18
58
La tabla C.4.3.1. señala los requisitos para el concreto y dado que los elementos estructurales
de la vivienda “vigas, columnas, zapatas” no se encuentran expuestas a ninguna de las
condiciones mostradas en la tabla C.4.2.1. (figura 17). Con base en las clases de exposición
asignadas en la tabla C 4.2.1. (figura 18) la mezcla de concreto para los ambientes F0, C0, B0 y
S0 se les aplica una resistencia mínima de concreto f’c de 17 MPa. A fin de lograr una estructura
más resistente y durable se decide que la resistencia mínima de dichos elementos finalmente sea
de 21 MPa, es decir 3000 PSI.
De acuerdo con el título C de la NSR-10 “La dimensión menor de la sección transversal,
medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 250
mm. las columnas en forma de T, C o I pueden tener una dimensión mínima de 0.20 m. pero su
área no puede ser menor de 0.0625 m2.” (C.21.3.5.1. p. C-367). Según esto, las dimensiones de
las columnas serán de 0.25m x 0.25m.
Bajo los parámetros del título C de la NSR-10, en el numeral C.7.6.6.1 – Paquetes de barras
establece que “Los grupos de barras paralelas dispuestas en un paquete para trabajar como una
unidad, deben limitarse a 4 barras para cada paquete” (p.C-95), el número mínimo de barras
longitudinales en columnas rectangulares con estribos, debe haber, por lo menos, una barra
longitudinal en cada esquina de la sección para un mínimo de 4 barras y el diámetro mínimo de
las barras longitudinales en columnas deben tener un diámetro mínimo nominal de 16 mm o más.
Siguiendo estos criterios, el refuerzo mínimo será de cuatro (4) barras No. 5 (5/8”) dentro de
los estribos rectangulares conformados por barras No. 3/8 (10 M) con un recubrimiento mínimo
de concreto de 40 mm. (Figura 17).
59
Figura 19. Recubrimiento mínimo de concreto.
Fuente: Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente. (2010). Concreto Construido en sitio
(Preesforzado). p. C-97. Recuperado de: https://www.idrd.gov.co/sitio/idrd/sites/default/files/imagenes/3titulo-c-nsr-
100.pdf
8.2.3. Diseño y ejecución
Las columnas tendrán dimensiones de 0.25m x 0.25 m y las vigas serán rectangulares y
tendrán dimensiones de 0,24m x 0,25 m, la estructura principal estará conformada por 6
columnas de 2,50 metros de altura cuyas bases se ubicarán en las llantas de cada uno de los
extremos de la vivienda, dado que estas servirán como zapatas de cimentación.
Se establece que el refuerzo mínimo será de cuatro (4) barras No. 5 (5/8”) dentro de los
estribos rectangulares espaciados cada 20 cm en toda la longitud del elemento, con un
recubrimiento mínimo de concreto de 40 milímetros.
Especificados estos parámetros, se procede a instalar las armaduras dentro de la llanta en la
cual se levantará la columna, posteriormente se colocará el encofrado y se vaciará la mezcla de
concreto y por el último el proceso de curado.
60
8.2.3.1. Materiales y Herramientas
Tabla 4.
Descripción de materiales
Materiales y herramientas Cemento: Se usará para la fabricación del concreto.
Arena gruesa: Material aglomerante para la
fabricación del concreto.
Piedra chancada de ½”: Se utilizará para la
fabricación del concreto, aumentando su rigidez y
la resistencia.
Agua: Se utilizará para la fabricación del
hormigón y posteriormente para el proceso de
curado de columnas y vigas.
Andamio sencillo: Facilitará el proceso para el
vaciado del concreto con mayor facilidad y
seguridad.
Cimbra o formaleta: Pueden ser en madera (se
necesitará clavos para asegurar la formaleta) o
acero, será el molde temporal del hormigón
durante la ejecución de las vigas y las columnas.
Varilla corrugada No. 5 (5/8”): Conformarán el
refuerzo de las vigas y las columnas. Aceite usado: Facilitará el proceso de
desencofrado de las vigas y las columnas.
61
Materiales y herramientas
Vibrador de concreto: Se usará para eliminar los
vacíos existentes en la mezcla de concreto,
logrando una mejor compactación y mayor
resistencia.
Cubeta: Facilitará la mezcla de agua, cemento y
arena para el mortero de pega del as botellas.
Dobladora de estribos: Facilitará el trabajo
cuando se deba doblar las varillas que
conformarán el refuerzo de las estructuras,
elaborar la dobladora colocando dos hiladas de
clavos paralelos en un extremo de una mesa y al
final de la guía de clavos, ubicar dos ángulos fijos
de hierro que permita el punto de contacto para el
doblado, utilizar un tubo como palanca para
facilitar la maniobra.
Nivel de burbuja: Ayudará a verificar la
verticalidad u horizontalidad de los elementos a
construir.
Martillo de caucho: Servirá para eliminar las
burbujas de aire y los vacíos que reduce la
resistencia del concreto.
Segueta manual: Permitirá cortar las varillas
según la longitud deseada.
Nota: (Segueta manual, nivel de burbuja, vibrador de concreto. Recuperado de: MercadoLibre.com.co)
Fuente: Elaboración propia.
62
8.2.3.2. Elaboración de la Parrilla
Elaborar una parrilla de 0,35 m x 0,35 m con varillas No 3/8” (9, 50mm), este no es un
elemento de carácter estructural, su función será servir de anclaje para amarrar el refuerzo de la
columna, esta irá al interior de cada una de las llantas dispuestas para este fin (6).
Medir y cortar 14 varillas de 45 cm de longitud dado que se dejarán 5 cm de cada extremo
para los gachos los cuales se doblan con ayuda de un tubo de acero, colocar 7 varillas de forma
vertical y 7 de forma horizontal dejando un espacio 5 cm entre cada una de ellas, cada uno de los
cortes (intersecciones entre varillas) se amarra de forma cruzada con alambre recocido de 20 cm
de longitud previamente doblado a la mitad, una vez anudados todos los cortes se coloca alambre
en el piso para fijar la parrilla.
Figura 20. Disposición de las varillas para la parrilla (0,35 m x 0,35 m).
Fuente: Elaboración propia.
8.2.3.3. Elaboración de la armadura
Construya la armadura de la columna de 0,17 m x 0,17 m. De acuerdo con el numeral C.7.2.2
del título C de la NSR-10 afirma “El diámetro interior de doblado para estribos no debe ser
menor que 4db para barras No. 5 (5/8) ó 16 M (16 mm)” (p. C-92). Teniendo en cuenta lo
anterior el diámetro mínimo de doblado para la varilla de 5/8” (16 mm) será de 64 milímetros
(4db = 4* 16 mm = 64 mm).
63
Según el título C de la NSR- 10, el ítem C.7.10.5.2. “El espaciamiento vertical de los estribos
no debe exceder 16 diámetros de barra longitudinal, 48 diámetros de barra o alambre de los
estribos o la menor dimensión del elemento sometido a compresión” (p. C-103). Dado lo anterior
se determina que la distancia entre estribos será de 20 centímetros a lo largo de toda la longitud y
que no incumple con el espaciamiento mínimo puesto que:
16 diámetros de barra longitudinal 5/8” (16 mm) = 16* 16 mm= 256 mm.
48 diámetros de barra de los estribos 3/8 (10 mm) = 48* 10 mm= 480 mm.
De acuerdo con el ítem C.7.10.5.3. del título C de la NSR-10 “Los estribos deben disponerse
de tal forma que cada barra longitudinal de esquina y barra alterna tenga apoyo lateral
proporcionado por la esquina de un estribo con un ángulo interior no mayor de 135°” (p. C-103).
Figura 21. Barras 5/8” – Estribos. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Elaboración propia.
IMPORTANTE:
Limpiar completamente el acero de refuerzo antes de su colocación, debe estar libre de barro,
tierra, grasa, óxido o cualquier material extraño, consérvelo en estas condiciones hasta que el
concreto haya sido colocado.
64
No enderezar o redoblar las varillas de refuerzo dado que puede afectar la resistencia del
material.
No utilizar calor para doblar las varillas.
No realizar el vaciado del concreto hasta que todo el refuerzo haya sido instalado.
Recordar que se debe dejar en la parte superior de la columna unas espigas de acero de 20
centímetros de altura para sujetar la viga de coronamiento.
Verificar la verticalidad del elemento con ayuda del nivel de burbuja.
Posteriormente al armado de la parrilla, se centre el armazón a está y se amarra o sujeta con
alambre precocido.
Figura 22. Columna centrada en la parrilla. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras
8.2.3.4. Construcción de la zapata
Dado que la parrilla estará al interior de la llanta, se debe fundir el concreto de 3000 psi en su
interior hasta cubrirla completamente, la mezcla para cada una de las llantas que actuarán como
zapatas estará compuesta por: 17.6 kilogramos de cemento, 0.03 metros cúbicos de arena, 0.05
metros cúbicos de grava y 9.35 litros de agua. De acuerdo con estas proporciones el volumen
total para cada una de las llantas será de 0.055 metros cúbicos.
65
NOTA: Los cálculos se encuentran en el anexo 1 (Cálculo de la dosificación de la mezcla
para las llantas).
Figura 23. Construcción de Zapata. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.2.3.5. Fundición de la columna
Una vez haya secado el concreto de la zapata, demarcar el recubrimiento de 40 milímetros y
colocar la formaleta, engrasar con aceite usado para facilitar el proceso de desencofrado.
Demarcación del
recubrimiento mínimo.
Colocación del
encofrado.
66
Figura 24. Armado de la formaleta. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autores
Figura 25. Tabla de dosificaciones de mezclas.
Fuente: Martinez, D. (2016). Tabla de dosificaciones de mezclas. Recuperado de:
https://www.academia.edu/8319070/7_-_TABLA_DE_DOSIFICACION_DE_MEZCLAS
Elaborar una mezcla de concreto de 3000 psi de resistencia que para cada columna (0.25m x
0.25 m x 2.5m) corresponde a las siguientes proporciones:
0.08 metros cúbicos de arena.
0.14 metros cúbicos de grava.
67
51.2 kilogramos de cemento= 1.02 bultos de 50 kilogramos.
27.2 litros de agua.
El volumen de cada una de las columnas es igual a 0.16 metros cúbicos.
NOTA: Los cálculos se encuentran en el anexo 2 (Cálculo de la dosificación de la mezcla de
concreto para las columnas).
Verter la mezcla en el encofrado, tener en cuenta que debe hacerse en una sola pieza y en el
menor tiempo posible. Una vez finalizado el llenado de la mezcla se debe vibrar con el fin de
eliminar los vacíos presentes e incrementar la resistencia de la estructura, se procede a golpear el
encofrado uniformemente con el martillo de caucho para eliminar las burbujas de aire presentes
en las paredes.
Figura 26. Llenado de concreto para las columnas. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.2.3.6. Desencofrado y curado de la columna
68
12 horas después de haber fundido la columna se retira la formaleta, inspeccionar la superficie
y reparar grietas de ser necesario. Se inicia el proceso de curado durante un mínimo de 7 días,
este procedimiento consiste en regar con agua la columna a fin de evitar futuros agrietamientos y
permitir que el concreto alcance la resistencia deseada, se debe efectuar diariamente de modo
que se garantice la permanente existencia de agua en la superficie del elemento.
IMPORTANTE:
Durante la operación de desencofrado, no se debe aplicar esfuerzos excesivos, ya que puede
afectar la resistencia del concreto que aún está fresco.
Verificar que los clavos, utilizados en las tablas con el fin de unir los extremos no estén
clavados a fondo, esto le facilitara el retiro de la formaleta y evitará que se produzcan daños en el
elemento.
Figura 27. Columnas. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuentes: Autoras.
8.2.3.7. Proceso constructivo de las vigas
Las vigas deberán colocarse una vez estén construidas las columnas, la sección mínima está
definida por al ancho del muro de 24 centímetros y una altura de 25 centímetros, como primer
69
paso se debe colocar la formaleta, el refuerzo cuyas especificaciones serán las mismas que se
usaron para las columnas (cuatro (4) barras No. 5 (5/8”) dentro de los estribos rectangulares
(3/8”) espaciados cada 10 centímetros en los primeros 50 centímetros de cada extremo de
la luz y cada 20 centímetros en el resto de la luz que deberán cambiar de dirección, con un
recubrimiento mínimo de concreto de 40 milímetros, siguiendo el esquema de distribución de los
estribos para las vigas como se muestra a continuación:
Figura 28. Esquema de distribución de los estribos para las vigas.
Fuente: Macetas P.2016. Detalles de refuerzo.p.8. Recuperado de: Slideshare.
Se hace la mezcla para un concreto de 3000 psi de resistencia, la cual estará compuesto por:
Para las vigas de 0.24 m x 0.25 m x 6.1 m las proporciones requeridas para cada una de ellas
son:
0.19 metros cúbicos de arena.
0.33 metros cúbicos de grava.
118.4 kilogramos de cemento= 2.37 bultos de 50 kilogramos.
70
63 litros de agua.
El volumen de cada una de las vigas es igual a 0.37 metros cúbicos.
Para las dos vigas de 0.24m x 0.25 m x 7.3 m, las proporciones requeridas para cada una de
ellas son:
0.23 metros cúbicos de arena.
0.4 metros cúbicos de grava.
140.8 kilogramos de cemento= 2.82 bultos de 50 kilogramos.
75 litros de agua.
El volumen de cada una de las vigas es igual a 0.44 metros cúbicos.
NOTA: Los cálculos se encuentran en el anexo 3 (Cálculo de la dosificación de la mezcla de
concreto para las vigas).
Se transporta la mezcla, se vierte y se vibra.
La viga se debe desencofrar 12 horas después de haber fundido y posteriormente se da inicio
al proceso de curado durante un mínimo de 7 días.
Nota: Seguir las mismas instrucciones dadas para la fundición de las columnas.
8.3. Muros Exteriores e Interiores: Botellas tipo PET
8.3.1. Generalidades
¿Cuáles son las dimensiones de las botellas tipo PET que pueden emplearse para la
construcción de muros?
71
Se pueden emplear botellas de cualquier dimensión (2,5 Litros, 1,5 Litros, 600 ml, 500 ml o
200 ml), lo más recomendable es que las dimensiones de las botellas sean las mismas a fin de
garantizar una mayor estabilidad en los muros de la vivienda.
¿Recomendaciones a tener en cuenta antes de realizar el levantamiento de muros con botellas
tipo PET?
Es pertinente revisar la condición de las botellas, estas no deben presentar fisuras ni
deformaciones, y cada una debe tener su respectiva tapa, deben estar previamente lavadas y
limpias.
¿Qué ventajas tiene un muro con botellas?
A continuación, se menciona algunas ventajas que tiene este sistema constructivo respecto a
otras construcciones convencionales:
Las botellas plásticas tipo PET representan un elemento común del paisaje rural y urbano, son
de fácil adquisición al contener productos de gran demanda como aceites, gaseosas, agua y otros
tipos de bebidas, es un material resistente, cuyo tiempo de degradación se estima entre 200 y 300
años.
Las botellas plásticas son un material de desecho de muy bajo costo.
Presentan un buen comportamiento ante esfuerzos permanentes, alta resistencia al desgaste y
a químicos.
Pueden utilizarse diversos materiales para su relleno como: tierra, arena, bolsas plásticas y
aluminio.
Construcciones térmicas y de poco peso.
72
8.3.1.1. Características del PET
El polietileno tereftalato (PET, PETE), es un polímero plástico, lineal, que posee un alto
grado de cristalinidad y se comporta de manera termoplástica, es decir, que sus propiedades
físicas cambian gradualmente en función al cambio de temperatura, lo cual lo hace idóneo para
ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termo
formado, entre las características más importantes del PET se encuentran su buen
comportamiento ante esfuerzos permanentes, la alta resistencia al desgaste y a químicos como
los ácidos, álcalis y solventes, su alto grado de trasparencia y brillo, su ligereza y su facilidad
para ser reciclado.
Se pueden diferenciar tres tipologías principales de PET, el grado textil, el grado botella y el
grado film, el grado botella ha experimentado un gran crecimiento a partir de su producción
inicial en Europa en el año 1974, y continúa en demanda dadas las características que ofrece en
términos de resistencia, ligereza, menores costos de fabricación y facilidad de manejo.
(QuimiNet.com, 2005)
Se estima que el PET tarda más de 200 años en degradarse y que la elaboración de estas
botellas está basada en grandes cantidades de petróleo, dado que se demandan cerca de 24
millones de galones para producir 1.000 millones de botellas, el porcentaje de botellas recicladas
respecto a su producción es bajo, por lo cual se ha hecho menester incentivar su reciclaje.
(Sostenible, 2016).
El PET comenzó a emplearse en el campo de la construcción como material principal para
cimentaciones, columnas y muros, la iniciativa que nació en Honduras y se propagó a países
como Bolivia, Brasil, Argentina y Colombia ha cobrado mayor fuerza con los años, puesto que
73
su uso genera un mayor cuidado del ambiente y fomenta el desarrollo social de las clases menos
favorecidas, brindándoles la posibilidad de acceder a vivienda propia a bajos costos.
8.3.1.2. Ensayos realizados en otras investigaciones a botellas PET
Ensayos a compresión en botellas
En el laboratorio de pruebas y ensayos del departamento de ingeniería civil de la Pontificia
Universidad Javeriana se realizaron las primeras pruebas de resistencia máxima de botellas
rellenas sometidas a cargas de compresión, se utilizaron botellas de tamaños de 600 ml, 1.500 ml
y 2.000 ml con diferentes rellenos: escombro, tierra arenosa, vacías y con mini relleno sanitario.
Según los resultados obtenidos en las primeras pruebas (Figura 5), el relleno que mejor soporta la
aplicación de la carga es el escombro seguido por la tierra arenosa; además pudo determinarse
que las botellas de menor tamaño (600 ml) presentaron una carga resistente superior.
Tabla 5.
Resultados de pruebas de resistencia máxima
Probeta Relleno Tamaño (ml) Carga máxima soportada (KN)
1 Escombro 600 310 2 Escombro 1.500 192 3 Mini relleno sanitario 2.000 50 4 Tierra arenosa 600 101 5 Tierra arenosa 1.500 70 6 Vacía 600 5 7 Vacía 1.500 4
Fuente: Ruiz, D., López, C., Cortes, E., Froese, A. (2012). Nueva alternativa de construcción: Botellas PET con
relleno de tierra. En: Apuntes 25 (2): 292 - 303.
La Universidad de Valladolid en Guatemala, desarrolló un proyecto de investigación que
pretendía determinar el comportamiento de las botellas PET rellenas de distintos materiales ante
la aplicación de carga, para este fin en el laboratorio de Construcción de la Escuela Técnica
Superior de Arquitectura, se ejecutaron pruebas con la máquina de resistencia a compresión.
74
Se realizaron ensayos de compresión a botellas rellenas de bolsas plásticas y frituras, tierra,
arena y vacías, los resultados concluyeron que las botellas vacías y aquellas rellenas con plástico
y bolsas de frituras presentan comportamientos similares soportando cargas de 0,6 KN y 0,7 KN,
respectivamente, así como porcentajes de recuperación del tamaño inicial de 65% y 56%.
Las botellas rellenas en un 70% con tierra compactada a tres capas presentaron una mejor
resistencia a la compresión (Figura Y), siendo el único relleno que se compactó con la fuerza que
recibía la botella, evitando que esta recuperara su forma inicial.
Tabla 6.
Resultados de pruebas de resistencia máxima con botellas PET de distintos rellenos.
Probeta No.
Material de relleno
Total (gr)
Carga que soporta (KN)
Acortamiento (cm)
1
Arena de miga gruesa de 0.5
mm suelta
871,5
6,2
4,9
2
Arena de miga gruesa de 0.5 mm compactada a 3 capas
(25 golpes por capa)
904,42
4,2
5,6
3
Arena de miga gruesa de 0.5 mm compactada, con un 30%
menos de relleno que la probeta 2
633,09
7,5
4,0
4
Tierra suelta 674,91 14 3,4
5
Tierra compactada a 3 capas 797,49 25 3,5
6
Tierra compactada a 3 capas con un 30% menos de relleno
que la probeta 5
558,24 35 2,9
Fuente: Elaboración propia a partir de la información de Landinez, L. (2014). Investigación y propuestas de mejora
del uso de la tierra y materiales de reciclado en la construcción. Habitabilidad básica en Guatemala.
En el año 2012 la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga, ejecutó
ensayos de resistencia a la mampostería construida con material reciclado conformado por
botellas de 600 ml rellenas de tierra, cuyo largo de 24 cm se acerca al ancho de un muro
tradicional y material de pega compuesto por arena limosa (SM) con cierto grado de plasticidad,
75
que corresponde a un material adecuado para ejecutar la técnica constructiva, así como una
mezcla de materiales aglomerantes como la cal y el cemento, dado que proporcionan cohesión y
evitan fisuramiento en los acabados.
La resistencia a la compresión de los muretes elaborados con material reciclado fue medida
28 días después de su ejecución a fin de tener en cuenta el tiempo de fraguado de la mezcla de
pega, obteniendo un valor de resistencia máxima a la compresión de 0,76 MPa, por lo cual pudo
concluirse que el comportamiento esfuerzo- deformación de los muros con botellas (Figura 9) es
muy similar a los del tipo tradicional.
Ensayo de volteo en muro
Según Yamin et. al. (2007) el ensayo de volteo en muro pretende establecer la resistencia de
un modelo a una aceleración uniforme que actúa en dirección perpendicular al plano, e
identificar el mecanismo de colapso más probable del elemento en esta dirección, el ensayo
ejecutado por Ecotec- Soluciones ambientales y la Pontificia Universidad Javeriana, permitió
concluir que el muro presentó un comportamiento anómalo generando una deformación con
doble concavidad (Figura 23) al someterse a un proceso de volteo lento al alcanzar los 60 grados
respecto a la vertical, sin presentar un colapso de la estructura.
Figura 29. Ruiz, D., López, C., Cortes, E., Froese, A. (2012). Estado del muro con una inclinación de 60 grados.
Nueva alternativa de construcción: Botellas PET con relleno de tierra. En: Apuntes 25 (2): 292 - 303.
76
8.3.2. Diseño
La cantidad de modelos y formas en las que se encuentran las botellas tipo PET es muy
amplia. Cada marca vende su producto con una forma distinta de botella, pero mantienen los
mismos volúmenes que resultan: 1 litros, 1,5 litros, 2 litros y 2,25 litros, entre otros. Las botellas
se deben orientar perpendiculares al muro (Figura 24) y alternadas entre ellas, con sus tapas y
fondos en distintas direcciones. Por lo tanto, es aconsejable que en un mismo muro se emplee el
mismo tipo de botella.
Figura 30. Esquema de botellas ubicada perpendicular al muro. Esteves, A., Gerardi, D., & Oliva, A.L (2013).
Muros de botellas descartables de PET para viviendas con conservación de energía y alta inercia térmica interior.
Recuperado de: Revista de la Universidad de Mendoza (19/22)
8.3.3. Ejecución
Tabla 7.
Cantidad de Botellas sugeridas
Descripción Tamaño Cantidad de botellas
Muros Exteriores 600 ml 8694 Muros Interiores 200 ml 5610
Nota: La cantidad de botellas sugeridas están contempladas para los muros de toda la casa.
Fuente: Elaboración propia.
8.3.3.1. Materiales y herramientas
Tabla 8.
Descripción de materiales.
Materiales y herramientas Botellas plásticas tipo PET: Se emplearán como ladrillos para construir los muros de la vivienda, deben tener su correspondiente tapa.
Arena: Servirá de relleno para las botellas, puede
emplear tierra suelta, con pocos grumos y rocas.
77
Materiales y herramientas
Marcador: Será útil para demarcar las botellas
durante el proceso de compactación del relleno.
Cabuya o hilo: Se empleará para amarrar las
botellas durante la construcción del muro.
Palustre: Facilitará el manejo y distribución de la
mezcla para pegar las botellas masi como para
hacer los retoques finales del muro.
Cemento, arena, arcilla y agua: Se emplearán
para hacer un adobe que pegará las botellas.
Cubeta: Facilitará la mezcla de agua, cemento y
arena para el mortero de pega del as botellas.
Embudo plástico: Facilitará el proceso de llenado
de cada una de las botellas.
Fuente: Autoras.
8.3.3.2. Recolección de botellas
Se recolectan botellas plásticas de un mismo tamaño sin fisuras ni deformaciones con su
correspondiente tapa, según su facilidad de obtención, estas determinarán el ancho del muro a
construir, que pueden ser:
78
Tabla 9.
Ancho del muro según el tamaño de la botella
Tamaño de la botella Ancho del muro (cm)
2,5 litros 36
1,5 litros 30
600 ml 24
500 ml 21
200 ml 14
Fuente: Elaboración propia.
Posteriormente se deben lavar y secar las botellas.
8.3.3.3. Selección y secado de la tierra para el relleno
Es recomendable utilizar tierra suelta, con pocos grumos y rocas, a fin de facilitar el proceso
de llenado de las botellas, posteriormente se coloca el material a secar de manera natural.
Figura 31. Selección y secado de material de relleno (Arena)
Nota: La arena con la cual se va a rellenar las botellas se debe secar al aire libre con el fin facilitar el proceso de
compactación y garantizar una mayor resistencia como se ha comprobado en ensayos a la compresión por otros
autores.
Fuente: Propia.
8.3.3.4. Llenado y compactación de las botellas
Una vez que el material de relleno esté completamente seco, se procede a llenar cada botella,
dado que es necesario compactar el material, el llenado de cada una de las botellas se realizará en
3 capas, para esto, se demarca la botella en 3
secciones de igual tamaño, se llena la primera
sección con el material y con ayuda de un
apisonador se compacta con 25 golpes, se repite el
Selección de la
tierra de relleno
Secado al aire libre
del material de
relleno
79
mismo procedimiento hasta completar las 3 capas, finalizando este procedimiento las botellas
debe taparse.
Figura 32.Llenado de botella y compactación.
Nota: Se compacta el material con 25 golpes dado que se realiza un procedimiento similar al de compactación en el
ensayo de Proctor Estándar que se emplea en la mecánica de suelos para estudiar y controlar la calidad de la
compactación del terreno.
Fuente: [Fotografía de Liz Silva]. (Bogotá-Cundinamarca, 2018).
El procedimiento de compactación de las capas de material al interior de la botella se realizó
de manera similar al que dictamina el ensayo de próctor estándar aplicado en la mecánica de
suelos cuya importancia radica en el estudio y control de la calidad de la compactación de un
terreno, de allí que se sugiera el efectuar 25 golpes para cada una de las tres capas de material.
8.3.3.5. Preparación del material de pega
El material que unirá las botellas será adobe dado que su fabricación de carácter artesanal no
consume energía, aporta un buen aislamiento térmico y acústico, es económico y de fácil
preparación, según las proporciones especificadas en el libro (Lengen, J. 1982, El arquitecto
descalzo) (Tabla 11) se calcularon las siguientes cantidades:
Se necesitan 3.48 m³ de adobe para pegar las 8694 botellas de 600 ml que conforman los
muros externos, teniendo en cuenta que los recubrimientos son de 2 centímetros para elaborar
esta mezcla se necesitan: 0.70 m³ de arena, 0.35m³ de arcilla, 386 litros de agua y 3.5 kilogramos
de cemento.
Se necesitan 1.91 m³ de adobe para pegar las 5610 botellas de 200 ml que conforman los
muros internos, teniendo en cuenta que los recubrimientos son de 2 centímetros para elaborar
80
esta mezcla se necesitan: 0.38 m³ de arena, 0.19m³ de arcilla, 212 litros de agua y 2 kilogramos
de cemento.
Nota: Los cálculos de las proporciones de materiales que se requieren para fabricar el adobe
se especifican en el anexo 4 (Cálculo de la dosificación de adobe).
Tabla 10.
Especificaciones de proporciones para adobe. .
Material Proporción
Arena 8 partes
Arcilla 4 partes
Agua Cemento
4 partes 1 parte
Fuente: Elaboración propia, basado en El arquitecto descalzo. Recuperado de:
http://www.construreyesingenieria.com/2017/06/como-calcular-materiales-para-un-muro.html
8.3.3.6. Armado del muro
Se coloca una primera capa de mezcla de pega de aproximadamente 2 cm de espesor en toda
la longitud donde estará el muro, procurando que quede una superficie lisa y homogénea, la
primera botella que se colocará se amarra en la parte inferior con cabuya dejando varios metros
de más para amarrar las demás botellas y se coloca de manera longitudinal sobre la capa de
mezcla, las boquillas de cada botella deben apuntar hacia el interior de la vivienda.
La segunda botella, se amarra secuencialmente a la primera y se coloca en la misma dirección
sin dejar espacios entre ellas, este procedimiento se repite hasta ocupar completamente la capa de
mezcla.
Primera fila de
botellas
81
Figura 33. Amarre secuencial de botellas.
Fuente: Autoras.
A continuación, se coloca una segunda capa de mezcla de pega, y se repite el procedimiento
de amarre y colocación de las botellas y las capas de mezcla hasta alcanzar la altura deseada,
teniendo en cuenta que la cabuya debe estar conectada a todas las botellas, es decir, esta nunca
debe cortarse a lo largo del proceso, posteriormente se rellenan los espacios entre botellas.
Figura 34. Conformación de la segunda fila de botellas.
Fuente: Elaboración propia basado en: Villamil Torres, J. O. (2014). Evaluación del comportamiento mecánico de la
mampostería con material reciclable versus la mampostería con ladrillos.
8.3.3.7. Amarre de los picos de las botellas
Una vez completado el muro, deben amarrarse con cabuya los picos de las botellas, de manera
que queden entrelazados entre sí.
Figura 35. Amarre de la boca de botellas
Fuente: Propia.
Colocación de la
mezcla sobre la fila
Conformación de la
segunda fila de
botellas
82
8.3.3.8. Retoque del muro
Se cubren los picos de botella amarrados con la mezcla de pega, de manera que quede una
superficie lisa y homogénea, se deja secar el muro y se continúa con el procedimiento de
limpieza.
Figura 36. Detalles finales, secado y muro terminado.
Fuente: Elaboración propia.
8.4. Techo
8.4.1. Generalidades
El techo, sin ser considerado como un elemento de carácter estructural debe proteger la
superficie horizontal interior, puede ser construido con una amplia gama de materiales, entre
ellos las tejas, que funcionan como aislantes térmicos, acústicos, impermeables y permiten la
ventilación de la estructura, se recomiendan ampliamente dado que pueden canalizar el agua,
elementos como hojas y granizo, (Holcim, 2015) en el mercado se encuentran:
Retoque del muro con
pega Proceso de secado del
muro
83
Tejas de cerámica: Se caracterizan por su bajo mantenimiento y porque son capaces de repeler
hongos y suciedad.
Tejas de arcilla: A pesar de su alta durabilidad y su bajo precio, no pueden soportar cargas
significativas.
Tejas de madera: Incluyen un tratamiento antihongos y proporcionan un acabado definido,
requieren de mantenimiento constante para evitar daños en la estructura.
Teja de metal: Su instalación es ideal en viviendas expuestas a cambios climáticos abruptos y
lluvias excesivas, dado que son resistentes a los constantes cambios de temperatura y a los
golpes.
Teja de cemento: Son las tejas más económicas y resistentes del mercado, pueden conseguirse
en una amplia variedad de colores y su vida útil puede alcanzar los 50 años. (Holcim, 2015)
8.4.2. Diseño
El diseño de la estructura del techo se hará conforme al proceso constructivo descrito en el
proyecto “Diseño y construcción de un módulo de vivienda con botellas recicladas”, desarrollado
por la Universidad Tecnológica de Pereira en el año 2016.
El techo será de una sola agua y será construido en teja fibrocemento, con una inclinación de
12°.
8.4.3. Ejecución
8.4.3.1. Materiales y herramientas
Tabla 11.
Descripción de materiales: Techo
84
Materiales y herramientas Teja Colombit perfil 7: Serán empleadas para la protección de la vivienda y sus habitantes, se necesitarán 9 #5 y 27 #6.
Adobe en bloques: Servirá de base sobre la
superficie de las vigas dando inclinación (12°) al
techo.
Fijación para vigas de madera (estribos con alas exteriores): Permitirán realizar el anclaje de las vigas de madera a los muros de adobe, se necesitarán 9 de ellos.
Tornillos autoperforantes para madera
(tornillo soberbio 3/16): Fijarán los estribos con
alas exteriores al muro de adobe, se necesitarán
36 de ellos.
Vigas de madera (correas) (0,06 m x 0,12 m): Se
usarán como base para las tejas, se necesitarán
3 de ellas.
Moldes: Servirán para elaborar los bloques de
adobe.
Tornillo autoperforante para estructura de madera
de diámetro 5/32” (4,3mm): Se usarán para
asegurar las tejas, se necesitarán 72 tornillos.
Elementos en madera: Se emplearán para
construir la cercha, se necesitarán dos vigas de
sección transversal 0,06 m x 0,12 m, cuyas
longitudes serán de 5,62 m y 5,77 m, 2 láminas
(1,30 m x 0,05 m), 2 láminas (1,10 m x 0,05 m), 2
láminas (0,73 m x 0,05 m) y 2 láminas (0,42 m x
0,05 m).
85
Fuente: Elaboración propia
8.4.3.2. Preparación del material de pega
Los bloques que conformarán los muros se pueden pegar con una mezcla de su misma
naturaleza, de esta manera el adobe actuará como un mortero compuesto por 8 partes de arena, 4
partes de arcilla, 4 partes de agua y 1 parte de cemento, por lo cual, el volumen de adobe de pega
que debe prepararse para los bloques de la culata es de 0.1 m³ que estarán compuestos por: 0.02
m³ de arena, 0.01 m³ de arcilla, 11 litros de agua y 0.1 kilogramos de cemento.
El volumen de adobe de pega para los bloques de la cada uno de los muros restantes es de
0.04 m³ que estarán compuestos por: 0.00084 m³ de arena, 0.00042 m³ de arcilla, 5 litros de agua
y 0.04 kilogramos de cemento.
8.4.3.3. Construcción de la cercha
Debe construirse una cercha que brindará soporte a las tejas, para esto se utilizarán dos vigas
de sección transversal 0,06 m x 0,12 m, cuyas longitudes serán de 5,62 m y 5,77 m, 2 láminas
(1,30 m x 0,05 m), 2 láminas (1,10 m x 0,05 m), 2 láminas (0,73 m x 0,05 m) y 2 láminas (0,42
m x 0,05 m), que se unirán con clavos de 2/1/2” a una distancia entre apoyos de
aproximadamente 1.69 m como se muestra a continuación:
86
Figura 37.Cercha en madera para techo. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.4.3.4. Armado de base de bloques de adobe
Posterior al proceso constructivo de las vigas, se elabora una base constituida con adobe en
bloques de 10 cm x 15 cm x 30 cm, que tendrán un recubrimiento de 1 centímetro tanto en las
juntas verticales como en las horizontales, la mezcla de los elementos puede realizarse con
herramientas como palas y rastrillos, o de manera tradicional haciendo uso de los pies.
La culata estará compuesta por 219 bloques y los tres muros restantes tendrán 92 ladrillos
cada uno, el volumen total de adobe que debe prepararse para elaborar los bloques de la culata es
de 0.99 m³ que estarán compuestos por: 0.2 m³ de arena, 0.01 m³ de arcilla, 110 litros de agua y 1
kilogramo de cemento.
. El volumen total de adobe que debe prepararse para elaborar los bloques de cada uno de los
muros restantes que soportarán el techo es de 0.41m³ que estarán compuestos por: 0.08 m³ de
arena, 0.04 m³ de arcilla, 46 litros de agua y 0.4 kilogramos de cemento.
A la mezcla de adobe también puede pueden ser adicionados elementos como paja cortada,
pasto seco en pequeños trozos o estiércol seco a fin de incrementar la cohesión de la mezcla.
87
Se deben elaborar moldes engrasados de madera previamente diseñados según las
dimensiones del bloque (10 cm x 15 cm x 30 cm).
Figura 38.Moldes para Adobe. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Antes de colocar la mezcla en cada uno de los moldes, esta debe dejarse por
aproximadamente tres días con un poco de agua, transcurrido este tiempo se agrega más agua
para garantizar que la mezcla sea flexible y manejable para colocarla en los moldes, al momento
de verter la mezcla en los moldes se verifica que no existan vacíos en ellos, posteriormente se
compacta la mezcla y se enraza en la parte superior verificando que quede una superficie
homogénea (Figura 34).
88
Figura 39. Proceso constructivo de los bloques de Adobe
Fuente: Lengen, J. 1982. Manual del arquitecto descalzo. p. 123.
Después de 5 a 6 días pueden retirarse los bloques de adobe, para ello se debe tener en cuenta
que:
Al levantar el molde el adobe debe conservar su forma, si este se aplasta indicará que existe
un exceso de agua en el molde, por el contrario, si parte de la mezcla queda adherida a las
paredes, habrá faltado agua.
Recomendaciones:
Los bloques no deben secarse directamente con el sol, por ello es recomendable que se
conserven en un lugar con sombra, de no ser posible, deben cubrirse con hojas y ser hidratados
esporádicamente.
Una vez que los bloques se encuentren endurecidos se deben disponer en hileras abiertas
durante aproximadamente 15 días con el fin de que el aire pueda circular.
89
De acuerdo con la cantidad de bloques especificados para cada uno de los muros que serán la
base de las tejas, se da inicio al proceso de colocación (Figura 31) teniendo en cuenta que la
pendiente es de 12º, por lo cual la altura de la culata (muro trasero) es de 1.30 m.
Figura 40. Base de bloques de adobe para el techo. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.4.3.5. Montaje de las vigas de madera para soporte de las tejas
Una vez completada la construcción de la estructura de adobe, se procede a ejecutar el
montaje de las vigas de madera, cuya geometría será rectangular y sostendrán las tejas que
estarán solapadas una sobre otra.
Las vigas de madera (12 cm x 6 cm) se colocarán dejando una distancia entre apoyos de
aproximadamente 1,69 m, anclando la viga con el muro de adobe a través de un fijador o estribo
de alas exteriores y tornillos autoperforantes. Por último, con ayuda de un nivelador se rectifica
que la pendiente sea la indicada (12°).
90
Figura 41. Dimensiones Viga de madera. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Figura 42. Distancia entre apoyos. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.4.3.6. Instalación de tejas
Tabla 12.
Elementos de seguridad: Techo
Herramientas y elementos de seguridad sugeridas
Atornillador
Taladro y brocas
Cinta métrica
Arnés o cinturón de seguridad.
Guantes y gafas
Casco protector para la cabeza
Fuente: Elaboración propia.
8.4.3.6.1. Ejecución
Quitar todo obstáculo del sitio de trabajo que pueda causar inseguridad durante la instalación.
Definir el sentido de colocación de la teja (Izquierda – Derecha).
91
Instalar primero las tejas de la parte inferior de la vertiente y continuar hacia la cumbrera.
(Figura 34).
Figura 43. Proceso consecutivo de instalación de cada teja. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Después de instalada la primera teja se coloca la siguiente de tal forma que siempre traslape
lateralmente por encima la teja subyacente, asegurar que el traslapo transversal sea de 0,045 m
(4,5 cm).
Figura 44. Traslapo transversal. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Figura 45. Traslapo longitudinal. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
92
Fijación
Realizar las fijaciones con tornillos autoperforantes para apoyos de madera en la segunda y
quinta cresta o parte alta de la teja por cada una de las vigas como se muestra en la Figura 36.
Figura 46. Fijación de la teja. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Realizar este mismo procedimiento con la instalación de cada una de las tejas, hasta que el
área del techo quede totalmente cubierta, para determinar las cantidades necesarias para la
cubierta, se debe tener en cuenta:
Figura 47. Calculo cantidad total de tejas que se requieren.
Fuente: Autoras.
93
Figura 48.Instalación total del techo. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Nota: Nunca camine directamente sobre la cubierta. Se recomienda usar caminadores o
estructuras que trasmitan a los apoyos las cargas que se originen en el momento de la instalación.
Figura 49. Recomendaciones. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
94
8.5. Sistema De Aprovechamiento De Agua Lluvias
8.5.1. Generalidades
“La captación de agua de lluvia es la Captación, transporte y almacenamiento del agua de
lluvia que cae sobre una superficie de manera natural o hecha por el hombre. Las superficies que
captan el agua en las ciudades pueden ser techos de casas y edificios, techumbres de almacenes y
de tiendas, explanadas, etc. El agua almacenada puede ser usada para cualquier fin, siempre y
cuando utilicemos los filtros apropiados para cada uso, es decir, para usos básicos como limpieza
de ropa, de pisos, sanitarios y riego puede usarse un filtro muy sencillo; para aseo personal y
para agua que se pretenda beber, se deberá tener un sistema de filtros diferente, adecuados para
estos fines.” (Adler, I., Carmona, G., Bojalil, J., 2008 p.4).
Un sistema básico está compuesto por los siguientes componentes:
- Captación: Área de captación: Un milímetro de lluvia en un metro cuadrado (m2)
significa un litro de agua
- Recolección.
- Interceptor de primeras aguas.
- Almacenamiento.
- Sistema de filtración rápida
8.5.2. Diseño
1. Captación
Para una adecuada captación de los techos se debe tener una pendiente no inferior al 5% con el
fin de que faciliten el escurrimiento del agua lluvia hacia el sistema de recolección.
95
Definir que techo se va a usar, este techo debe ser durable y de buena calidad, que no contenga
compuestos de asfalto, amianto o que estén pintados (De estar pintados se recomienda solo
cuando el agua captada NO es para uso de consumo humano)
2. Recolección y conducción.
Material: Canaletas pueden ser Bambú, madera o PVC, deben ser livianas y resistentes al agua.
Objetivo: Recolectar el agua lluvia y conducirla hasta el sitio deseado.
Las canaletas se deben instalar con una pendiente no muy grande que permitan la conducción
hasta los bajantes. Se recomienda que el ancho mínimo de la canaleta sea de 75 mm y el
máximo de 150 mm.
3. Interceptor
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. El
interceptor impide que los sedimentos ingresen al tanque de almacenamiento y así minimizar la
contaminación del agua almacenada y de la que vaya a almacenarse.
Material: Tanque interceptor debe contar con una válvula de flotador que permita su llenado
este a su vez impedirá el paso del agua hacia el interceptor y la dirigirá hacia el tanque de
almacenamiento, se debe contar con una válvula de purga en la parte inferior del tanque para
hacer el mantenimiento después de cada lluvia.
Objetivo: Captar las primeras aguas lluvias del área de captación.
4. Almacenamiento:
96
Es la obra destinada a almacenar el volumen de agua de lluvia necesaria para el consumo
diario. La unidad de almacenamiento debe ser duradera y debe cumplir con las siguientes
especificaciones:
Impermeable para evitar la pérdida de agua por goteo o transpiración
De no más de 2 m de altura para minimizar el sobre presiones
Con tapa para impedir el ingreso de polvo, insectos y de la luz solar.
5. Tratamiento
Es 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 filtros de mesa
de arena seguida de la desinfección con cloro.
8.5.3. Ejecución
1er etapa: Captación de aguas lluvias, se realiza a partir del uso de la superficie del techo de la
vivienda, le recolección se realiza por medio de una canaleta de PVC o guadua que se debe
encontrar bien fijada a la parte inferior del techo. La dimensión de la canaleta será del mismo
largor de la superficie de captación con una pendiente de 2 a 4% con el fin de tener una
recolección de agua adecuada.
97
Figura 50. Vista simplificada de una estructura de captación y almacenamiento de agua. Centro Agronómico
Tropical de Investigación y Enseñanza. (1994). Captación de Agua De Lluvia en el Hogar Rural. p. 4.
2da etapa: Conexión del bajante a la canaleta el cual se hace por medio de un tubo de PVC,
tiene por funcionalidad el transporte de agua sin tratar a un tanque de almacenamiento. En el
proceso de conducción del agua captada en las canaletas al tanque de almacenamiento se realiza
el proceso de filtración (FIGURA 46), donde finalmente el agua esta lita para ser tratada
debidamente.
Figura 51. Detalle de Conducción y Filtrado del agua al entrar al tanque de almacenamiento. Centro Agronómico
Tropical de Investigación y Enseñanza. (1994). Captación de Agua De Lluvia en el Hogar Rural. p. 4.
8.5.3.1. Materiales y herramientas. Sistema de captación de agua lluvia
98
Tabla 13.
Descripción de materiales: Sistema de aprovechamiento de aguas lluvia.
Materiales y herramientas Tanque de almacenamiento de 300 litros:
Se usará para el almacenamiento de agua lluvia.
Bajante de PVC de 3 pulgadas: Su
objetivo es dirigir el agua lluvia hasta el
filtro.
Amarraderas: Sostendrán el tubo bajante,
necesitará 2 de ellas.
Codo en PVC: Permitirá cambiar la
dirección de la bajante.
Taladro: Servirá para instalar los soportes al muro.
Tapas internas y externas: Cerrarán la canaleta y conformarán el área de captación.
Canaleta de PVC: Su función será el de recolectar las primeras aguas lluvias, necesitará 3 de ellas de 0,15 m x 0,15 m. .
Filtro: estará compuesto por: un botellón de plástico, grava, arena fina, piedras pequeñas y medianas, carbón activado, cloro, alumbre molido y algodón.
Atornillador: Se utilizará para atornillar los accesorios al muro.
Soportes de canal: Sostendrán la canaleta, se necesitarán 5 de ellos.
Fuente: Elaboración propia
99
8.4.1. Sistema de canaletas y bajantes
El sistema de canaletas y bajantes conduce el agua hasta el depósito, estas deben mantenerse
limpias y en óptimas condiciones, puede utilizar canaletas de PVC, es recomendable que sus
dimensiones sean de 0,15 m x 0,15 m para evitar obstrucciones parciales de sedimentos y hojas.
Instalación de Canaletas sobre el muro y Bajante
Tabla 14
Materiales: Instalación canaleta
Materiales
3 canaletas PVC de 3 metros de longitud c/u
Tapa externa e interna
7 soporte de canal
Unión canal o bajante
Tubo bajante de 3”
1 codo
2 amarraderas
Fuente: Elaboración propia.
Este tipo de instalación es la que se hace atornillando los accesorios al muro directamente,
para llevar a cabo su instalación siga los siguientes pasos:
Realice el armado de la canaleta, teniendo en cuenta el largo total del área de captación, la
cubierta tiene una distancia total de 7,4 m.
100
Figura 52. Área de captación. . Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Una la bajante en uno de los extremos de la canaleta y ponga la tapa externa e interna en cada
uno de los extremos.
Figura 53. Canaleta – accesorio tapa externa y Unión bajante. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Con ayuda de un hilo, trace una línea sobre el muro indicando una inclinación de 3 mm, (3
cm) por metro. A fin de permitir el paso de agua sin dificultad alguna.
Para sujetar la canaleta debe usar 5 soportes de canal, con ayuda de un taladro instale los
soportes al muro con un esparcimiento de 1,5 metros y proceda a Instalar la canaleta.
Figura 54.Canaleta y sus accesorios indicados. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
Instalación Bajante.
Corte el tubo bajante dejándolo de 1,5 metros de largo.
101
Instale el codo en la salida del accesorio (bajante de la unión.) y una el tubo de bajada con la
unión.
Por último, fije el tubo con 2 amarraderas, una en la parte superior del tubo bajante y la otra
en la parte inferior.
Figura 55. Bajante.
Fuente: Autoras.
8.4.2. Filtro
El filtro hace uso de la acción mecánica del paso del agua a través de la arena y la grava para
remover elementos que la enturbian, además reduce la carga bacteriológica de patógenos
presentes, para construirlo necesitará:
Tabla 15.
Materiales: Filtro casero
Materiales
Botellón de agua
Grava
Arena
Piedras pequeñas y medianas
Carbón activo
Cloro
Alambre molido
Fuente: Elaboración propia.
102
Figura 56. Filtro casero. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.4.2.1. Limpieza
Lave el contenedor, las piedras, la grava y la arena, asegúrese de retirar toda impureza, puede
aplicar unas gotas de cloro y un poco de alumbre molido para higienizar los elementos.
8.4.2.2. Armado de las capas
Coloque las siguientes capas de materiales en el orden indicado:
15 cm de algodón en la parte inferior del botellón.
25 cm de piedras grandes (5 – 6 cm)
12 cm de piedras mediana (3 cm)
3 cm de carbón activado
6 cm de arena fina
IMPORTANTE: Cada seis meses debe desarmar y lavar nuevamente la grava, la arena y las
piedras, así mismo, debe reemplazar el carbón activado dado que con el paso del tiempo este
pierde sus propiedades de purificación, recuerde que puede cambiar el tamaño del filtro según
sus necesidades.
103
8.4.3. Tanque de Almacenamiento
Necesitará de un contenedor o tanque de 300 L que almacene el agua lluvia, este tanque se
debe encontrar totalmente limpio y desinfectado.
Figura 57. Sistema captación de agua lluvia. Ilustración elaborada en SketchUp.
Fuente: Autoras.
8.5. Finalidad de la captación de agua lluvia.
El agua de lluvia captada puede servir para usos simples y cotidianos como:
Limpieza de pisos y sanitarios.
Riego de plantas.
Lavado de autos y otros.
8.6. Sistema de iluminación: Botellas PET
8.6.1. Generalidades
104
A fin de disminuir el consumo de energía eléctrica, se pretende implementar un sistema
basado en bombillas solares o litros de luz que iluminen los espacios de la vivienda durante el
día y permitan emplear materiales reciclados y de bajo costo para su ejecución.
8.6.2. Diseño
El diseño del sistema de bombillas solares nace en el año 2002, como un proyecto del
mecánico brasileño Alfredo Moser, que pretendía terminar con la ausencia de luz eléctrica
causada por la última crisis energética de Brasil. Los litros de luz consisten en botellas rellenas
con agua y cloro (lejía) que funcionan como tragaluces, reflejan y amplifican la luz del sol en las
horas del día alcanzando de 40 a 60 watts sin hacer uso de energía eléctrica. El sistema se
caracteriza por su sustentabilidad dado que no emite dióxido de carbono a diferencia de las
bombillas convencionales.
8.6.3. Ejecución
8.6.3.1. Materiales y herramientas
Tabla 16.
Descripción de materiales: Sistema de iluminación.
Materiales y herramientas Botellas plásticas tipo PET: Las botellas serán de 2 litros de capacidad, deben tener tapa, ser transparente y estar en buenas condiciones, cada botella será un foco, se debe recolectar las botellas que se consideren necesarias.
Cloro: Su función es evitar la aparición de hongos
y moho producidos por la humedad.
105
Materiales y herramientas Agua: Se usará para llenar las botellas, reflejando
y amplificando la luz del sol.
Teja de zinc: Se usará para unir los litros de luz al
techo, se debe recortar un cuadro de (0,30 cm x
0,30 cm) por cada botella que se vaya a instalar.
Silicona: Su uso consiste en unir la botella a la
teja de zinc protegiendo la zona de la unión, así
como los remaches.
Lija: Se emplearán para lijar la superficie de la
botella a fin de facilitar su adherencia a la lámina.
Pinzas para cortar metal: Se emplearán para
recortar las pestañas en la lámina de zinc.
Remaches metálicos: Sirven para asegurar los
litros de luz al techo.
Fuente: Elaboración propia.
8.6.3.2. Recolección de los materiales
Se deben recolectar botellas de plástico transparente tipo PET con capacidad de 2 litros, cada
botella será una bombilla solar individual, silicona fría, lija, un rectángulo de teja de zinc (0,30
cm x 0,30 cm), agua y cloro.
106
8.6.3.3. Localización de la bombilla
Para ubicar la bombilla solar en el interior de la vivienda, debe elegirse el sitio en el cual se
requiere la fuente de luz, es importante resaltar que debe ser un lugar que no interfiera con los
muros de la vivienda y que no afecte la estructura de esta. Se debe prever el tamaño que ocupará
la botella y los elementos que modificará en la cubierta cuando sea instalada.
Figura 58. Ubicación de Bombillas.
Fuente: Elaboración propia.
8.6.3.4. Preparación de la lámina de zinc
Debe trazarse sobre la lámina de zinc una circunferencia de igual diámetro al de la botella que
va a utilizarse y otra circunferencia con un diámetro de 1 cm más pequeño que el anterior.
Figura 59. Preparación lamina de zinc.
Fuente: Elaboración propia.
107
Posteriormente, se recorta el círculo más pequeño y se realizan cortes de 1 cm de forma radial
a modo de pestañas, a la primera circunferencia dibujada.
Figura 60. Preparación lamina de zinc.
Fuente: Elaboración propia.
8.6.3.5. Preparación de la botella
Dado que la botella estará unida por su centro a la lámina de zinc, debe lijarse la superficie de
la botella únicamente en esta sección a fin de incrementar la adherencia entre ambos elementos,
retirando el exceso producido por el proceso de lijado.
Figura 61. Preparación de la botella.
Fuente: Elaboración propia.
108
8.6.3.6. Ensamble del litro de luz
Se procede a introducir de manera forzada la botella por el agujero de la lámina de zinc hasta
la zona anteriormente lijada, cuidando que la tercera parte superior de la botella quede por
encima de las pestañas de la lámina, subsiguientemente se aplica silicona alrededor de la unión
tanto en la parte superior como en la inferior del elemento.
Figura 62. Ensamble del litro de luz.
Fuente: Elaboración propia.
8.6.3.7. Llenado de la botella
Cuando se haya secado completamente la silicona, se llena la botella con agua limpia y 10 ml
de cloro que evitarán que al agua se torne de color verde por acción de hongos y algas, se cierra
el envase con la tapa original.
109
Figura 63. Llenado de la botella.
Fuente: Elaboración propia.
8.6.3.8. Instalación de la bombilla
Una vez definida la localización de la bombilla, se debe realizar una perforación en el techo
del mismo diámetro de la botella plástica, se coloca la botella y se asegura la teja de zinc con
remaches o amarres que permitan reforzar su unión al techo de la vivienda. Finalmente se aplica
silicona en todos los bordes en los que la lámina y el techo se conectan, a fin de evitar posibles
filtraciones, se protegen los remaches o amarres instalados y se coloca un tubo plástico sobre la
tapa de la botella para garantizar su durabilidad.
Figura 64. Instalación de la bombilla.
Fuente: Elaboración propia.
110
El proceso debe realizarse con cada uno de los litros de luz que se deseen instalar en la
vivienda.
8.7. Biodigestor familiar
8.7.1. Generalidades
Con el fin de hacer uso de desperdicios animales y humanos para el suministro de gas natural
en la vivienda, se propone la instalación de un biodigestor, dado que es un sistema natural y
ecológico que utiliza la digestión producida por las bacterias en ausencia de oxígeno, capaz de
convertir estiércol en fertilizante y biogás, este último puede ser utilizado como combustible para
uso doméstico, en cocinas e iluminación.
8.7.2. Diseño
El diseño del biodigestor se hará según las especificaciones estipuladas en el proyecto
“Prototipos para la iluminación diurna, calentamiento de agua y suministro de gas en material
reciclado para una vivienda de bajos costos”, el cual considera como parámetros de diseño a un
núcleo familiar compuesto por 5 personas, un uso de 3 y 5 horas diarias de la cocina y una
temperatura ambiente de 5°C - 30 °C. Se considera:
El biodigestor está diseñado para producir 700 litros de biogás.
Será necesario el uso de aproximadamente 20 kg de estiércol para la carga diaria del
biodigestor, considerando el uso de estiércol de vaca como elemento principal de su
abastecimiento.
Serán necesarios 60 litros de agua para la carga diaria del biodigestor.
Se estima que el tiempo de retención de la mezcla en el biodigestor será de 37,5 días.
El volumen total del biodigestor será de 4000 Litros aproximadamente.
111
El volumen de gas será de 1000 Litros.
El ancho de rollo de polietileno tubular será de 1,50 m.
Las dimensiones de la zanja serán:
Figura 65. Dimensiones de la zanja para el biodigestor. Garzón Quijano, J.E., & López, J.I. (2015). Prototipos para
la iluminación diurna, calentamiento de agua y suministro de gas en material reciclado para una vivienda de bajos
costos. p. 30 (Tesis de grado).
La cantidad de plástico neta a utilizar será de 16,2 m.
8.7.3. Ejecución
8.7.3.1. Materiales y herramientas
Tabla 17.
Descripción de materiales: Biodigestor
Materiales y herramientas
Pala: Se utilizará para la excavación de la zanja
que contendrá al biodigestor.
Arena fina: Suavizará la superficie del terreno de
la excavación.
Plástico: Esta herramienta conformara el
biodigestor, se necesitarán aproximadamente 20
metros de plástico para la construcción del diseño
propuesto.
Bisturí: Servirá para cortar el plástico y demás
elementos durante la construcción.
112
Materiales y herramientas
Unión roscada: Elemento que conforma la brida.
Arandelas plásticas: Se emplearan 2 de ellas,
para la conformación de la brida.
Empaques: Se emplearan 2 de ellas, para la
conformación de la brida.
Tuerca de ½”: Se usaran para completar la
conexión de la brida.
Tubería de PVC sanitaria de 6”: Se utilizarán dos
tramos de 1 metro de longitud cada uno, para la
entrada y salida del biogás.
Caucho de neumático: Su función es la de
proteger los extremos de las tuberías de entrada
y salida.
Tubo PVC de ½”: Tubería encargada de la
conducción del biogás, otro tramo de 30 cm de
longitud hará parte de la válvula de seguridad.
Codos: deben colocarse en la tubería de
conducción siempre y cuando la dirección del
terreno lo requiera.
113
Materiales y herramientas Llave de bola: Se colocarán al final de la tubería
de conducción del biogás.
Tee roscada: Se emplearán dos, una de ellas
evacuará el agua acumulada en aquellas
secciones en las que la tubería quedo a poca
altura, la otra conformará la válvula de seguridad.
Esponjilla: Elemento que conforma la válvula de
seguridad.
Botella plástica de 2 litros: Se debe encontrar
llena de agua y hará parte de la válvula de
seguridad.
Fuente: Elaboración propia.
8.7.3.2. Localización del biodigestor
El biodigestor debe ubicarse al exterior de la vivienda, en un lugar cercano a la cocina a fin de
utilizar menos cantidad de tubería y agilizar el envío de biogás a la estufa, a una distancia
mínima de 2 metros de la edificación donde no se encuentren árboles que puedan ser afectados
por la estructura, la zona debe ser completamente soleada y no debe obstaculizar la circulación
de las personas.
8.7.3.3. Excavación de la zanja
La excavación debe realizarse de acuerdo con las dimensiones del biodigestor, conservando
su geometría trapezoidal, cavando unas cuñas en las paredes de entrada y salida para
proporcionar el soporte de las tuberías como se muestra en el siguiente esquema.
114
Figura 66. Esquema para la excavación de la zanja. Modelo ejecutado basado en: Herrero M, Jaime. Biodigestores
familiares Guía de diseño y manual de instalación Biodigestores de polietileno tubular de bajo costo para trópico,
valle y altiplano. La Paz: Programa Desarrollo Agropecuario PROAGRO, 2008. p, 55. (Tesis de grado).
Figura 67. Detalles de las aberturas para las tuberías. Modelo ejecutado basado en: Herrero M, Jaime.
Biodigestores familiares Guía de diseño y manual de instalación Biodigestores de polietileno tubular de bajo costo
para trópico, valle y altiplano. La Paz: Programa Desarrollo Agropecuario PROAGRO, 2008. p, 55. (Tesis de
grado).
Posteriormente debe retirarse cualquier elemento presente en la zanja que pueda afectar el
plástico del biodigestor, se debe suavizar la superficie del terreno con ayuda de arena fina, tela o
plástico.
8.7.3.4. Preparación de la bolsa del biodigestor
Se deben recortar dos tramos de plástico de longitud 6,6 m para armar el biodigestor de dos
capas, una de las mangas se extenderá en el suelo y la otra se recogerá en uno de sus extremos.
Una persona tomará el extremo de esta manda recogida y sin soltarla, atravesará el interior de la
estructura, para formar una sola manga de plástico compuesta por dos capas.
115
Figura 68. Preparación de la bolsa del biodigestor.
Fuente: Autoras.
8.7.3.5. Brida de salida del biogás
En el centro de la manga se debe realizar una perforación que permitirá la salida de biogás y
se instalará una brida conformada por una unión roscada macho de ½”, dos arandelas plásticas,
dos empaques y una tuerca de ½”, para la tubería de conducción del gas. Para la entrada y salida
del biogás, se deben disponer dos tramos de 1 m de longitud de tubería PVC de 6” sanitaria, el
borde de cada tubo deberá protegerse con caucho de neumático.
Figura 69. Instalación brida salida de biogás.
Fuente: Elaboración propia.
116
8.7.3.6. Tuberías de entrada y salida de la mezcla del biodigestor
Se ubicará cada tubo en los extremos de la manga plástica, introduciendo 80 cm en su interior,
para amarrar la tubería, el plástico debe disponerse en forma de acordeón y se tendrá que amarrar
el tubo junto con el plástico con caucho de neumático 50 cm debajo del borde de la tubería.
Figura 70.Tuberías de entrada y salida de la mezcla del biodigestor.
Fuente: Elaboración propia.
8.7.3.7. Instalación del biodigestor
Se llena el biodigestor con aire y se coloca al interior de la zanja, procurando que las tuberías
de entrada y salida queden niveladas según el esquema (Figura S), a continuación, se fijará al
terreno para evitar movimientos durante el funcionamiento del biodigestor, el caucho de loa
amarres deberá protegerse con telas o plásticos.
117
Figura 71. Niveles de ubicación del biodigestor. Martí, H. (2008). Biodigestores familiares. Guía de diseño y
manual de instalación: Biodigestores de polietileno tubular de bajo costo para trópico, valle y altiplano. Cooperación
Túnica Alemana, La Paz (Bolivia). Programa de Desarrollo Agropecuario, La Paz (Bolivia).
8.7.3.8. Acumulación de agua
Instalar una tee con un tapón roscado para evacuar el agua acumulada en aquellas secciones
en las que la tubería quedó a poca altura.
8.7.3.9. Instalación de la válvula de seguridad
Inmediatamente después de haber instalado la llave de bola al inicio de la conducción,
coloque una válvula de seguridad construida con una tee de ½” ubicada en la conducción de
biogás, un tubo de PVC de 30 cm de longitud localizado en la tercera abertura de la tee y una
botella plástica tipo PET de 2 litros de capacidad llena de agua que deberá tener un agujero en la
parte posterior, y que se colocará en el tubo de PVC que quedará 13 cm sumergido en ella. Al
final de la tubería coloque una esponjilla tipo bombril que deberá cambiarse cada 6 meses,
aproximadamente.
8.7.3.10. Conducción del biogás a la cocina
Se debe instalar desde la salida un tubo de ½” de PVC de un metro de longitud, colocando
una llave de bola al final de este, se debe continuar la conducción de forma directa sin cambiar
las especificaciones de la tubería, colocando codos y acoples cuando la dirección del terreno lo
requiera, manteniendo la tubería lo suficientemente elevada.
118
Se sugiere que la distancia entre el biodigestor y la cocina se encuentre entre 20 y 50 m,
recordando que la materia orgánica mezclada con agua debe cubrir un 75% del interior del
biodigestor, este quedará instalado como se muestra en el siguiente esquema:
Figura 72. Esquema conducción del Biogás a la cocina.
Fuente: Autoras.
8.7.3.11. Reservorio de biogás
El reservorio se construirá con el plástico sobrante de la fabricación del biodigestor, y se
repetirán los pasos de su ejecución para crear la sobre capa e instalar la brida, el reservorio debe
sellarse por completo, sus extremos se doblarán, se unirá la brida con la conducción del biogás a
través de una tee y la tubería necesaria.
8.7.3.12. Construcción de la caja
Construir una caja con ladrillo y mortero a fin de preparar la carga diaria con mayor facilidad
e higiene, puede dimensionarla de acuerdo con la carga diaria.
8.7.3.13. Primera carga
119
Llene el biodigestor con la mezcla de estiércol y agua estipuladas anteriormente (proporción
1:3), se sugiere comenzar la recolección de estiércol 7 días antes de la instalación de la
estructura.
8.7.3.14. Detalles finales
Puede proteger la zanja que contiene el biodigestor con una carpa protectora conformada por
plástico transparente y madera. Para colocar el biodigestor en funcionamiento debe esperar
alrededor de 20 a 30 días después su llenado.
Conclusiones
El prototipo de guía metodológica expone procesos de autoconstrucción, que se espera sean
entendibles y eficientes ante la comunidad, dando uso a materiales no convencionales para la
construcción de viviendas temporales de un piso, brindando solución ante una situación de
emergencia que puede presentarse por fenómenos naturales, el cual podría ser parte del plan de
contingencia del municipio de Soacha-Cundinamarca (Sitio de estudio) y otras regiones del país
para la construcción rápida de viviendas y alojamiento de la población afectada.
La guía de autoconstrucción está dirigida principalmente a los barrios Carlos Pizarro, Villa
Nueva Alta y Casaloma del municipio de Soacha- Cundinamarca, sin embargo, no excluye su
utilización en otros municipios de Colombia que presenten condiciones de terreno y situaciones
de riesgo similares.
Con base a la recopilación de ensayos elaborados a las botellas plásticas tipos PET y a las
llantas para la construcción de las estructuras de cimentación y mampostería, puede concluirse
son elementos cuyas altas resistencias permiten que la vivienda sea segura dado que su
120
comportamiento es similar al de materiales convencionales como el ladrillo estándar y las
zapatas de cimentación.
Los ensayos recopilados de resistencia a la compresión de botellas plásticas tipo PET rellenas
de tierra, arena y elementos plásticos permiten concluir que los muros elaborados con este
elemento presentan comportamientos de esfuerzo-deformación similares a los muros construidos
con ladrillo convencional, comprobado en las pruebas de laboratorio (Evaluación del
comportamiento mecánico de la mampostería con material reciclable versus la mampostería con
ladrillo, Autor: Javier Orlando Villamil Torres, Universidad Pontificia Bolivariana, 2012). se
demuestra que estos comportamientos de esfuerzo-deformación han alcanzado resistencias de
hasta 310 KN.
A diferencia del ladrillo y el mortero que son elementos convencionales para la construcción
de muros, el adobe se presenta como una alternativa económica y práctica dado que es un
elemento que puede moldearse en formas regulares e irregulares, que además permite un bajo
consumo energético dadas sus características aislantes, cuya preparación y dosificación se
ejecuta de manera sencilla y permite mantener la construcción no convencional ancestral.
La cimentación superficial con llantas que propone la guía metodológica es ideal para
viviendas localizadas en terrenos de baja pendiente (0- 15%), allí funcionan como zapatas de
cimentación adecuadas para terrenos con resistencias medias y altas que transmiten al suelo los
esfuerzos a los que está sometida la estructura.
Las instalaciones eléctricas e hidrosanitarias, así como los acabados de la vivienda quedarán a
criterio del constructor para ser ejecutados de manera convencional, por lo tanto, la guía
metodológica no ahonda en dichos procesos de instalación, pero sugiere la construcción de
121
sistemas que promueven el ahorro energético y el uso de materiales no convencionales que
pueden complementar dichas instalaciones, como los biodigestores, los litros de luz y el sistema
de aprovechamiento de agua lluvia.
Este proyecto tiene una gran importancia ya que su impacto es positivo con el medio
ambiente, promoviendo la conciencia ambiental y una cultura de reciclaje en las comunidades,
así como la implementación de nuevas metodologías, dando uso a materiales no convencionales
en la construcción de edificaciones sostenibles.
Anexos
Anexo 1. Cálculo de la dosificación de la mezcla para las llantas
Concreto para las llantas de cimentación
Volumen de una (1) llanta:
Altura: 205 mm
Diámetro interno:
Diámetro Externo:
Diámetro total: 586 mm
V = π * R2 * h
- V= volumen
- π = Pi (3,1416)
- R = radio de la llanta (0,293 m)
- h = Altura (0,205 m)
V = π * (0,293 m)2 * 0,205 m = 0,055 m3
Cemento
1 m3 320 Kg
122
0,055 m3 X
X = 0,05 𝑚3 ∗320 𝐾𝑔
1 𝑚3 = 17,6 Kg
Cemento = 17,6 Kg (0,352 Bultos de 50 Kg)
Arena
1 m3 0,52 m3
0,055 m3 X
X = 0,05 𝑚3 ∗ 0,52 𝑚3
1 𝑚3 = 0,03 m3
Arena = 0,03 m3 (1,50 latas de 19 Lt)
Grava
1 m3 0,90 m3
0,055 m3 X
X = 0,05 𝑚3 ∗ 0,90 𝑚3
1 𝑚3 = 0,05 m3
Grava = 0,05 m3 (2,61 latas de 19 Lt)
Agua
1 m3 170 Litros
0,055 m3 X
X = 0,05 𝑚3 ∗ 170 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 9,35 Lt de agua
Anexo 2. Cálculo de la dosificación de la mezcla de concreto para las columnas
Volumen de una (1) columna: 0.25 m * 0,25 m * 2,5 m = 0,16 m2
Cemento
1 m3 320 Kg
0,16 m3 X
X = 0,16 𝑚3 ∗320 𝐾𝑔
1 𝑚3 = 51,2 Kg
Cemento = 51,2 Kg (1,02 Bultos de 50 Kg)
123
Arena
1 m3 0,52 m3
0,16 m3 X
X = 0,16 𝑚3 ∗ 0,52 𝑚3
1 𝑚3 = 0,08 m3
Arena = 0,08 m3 (4,15 latas de 19 Lt)
Grava
1 m3 0,90 m3
0,055 m3 X
X = 0,16 𝑚3 ∗ 0,90 𝑚3
1 𝑚3 = 0,05 m3
Grava = 0,14 m3 (7,31 latas de 19 Lt)
Agua
1 m3 170 Litros
0,16 m3 X
X = 0,16𝑚3 ∗ 170 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 27,2 Lt de agua
Anexo 3. Cálculo de la dosificación de la mezcla de concreto para las vigas
VIGAS (0,24 m * 0,25 m * 6,1 m)
Volumen de una (1) viga: 0,24 m * 0,25 m * 6,1 m = 0,37 m3
Cemento
1 m3 320 Kg
0,37 m3 X
X = 0,37 𝑚3 ∗ 320 𝐾𝑔
1 𝑚3 = 51,2 Kg
Cemento = 118,4 Kg (2,37 Bultos de 50 Kg)
Arena
124
1 m3 0,52 m3
0,37 m3 X
X = 0,37 𝑚3 ∗ 0,52 𝑚3
1 𝑚3 = 0,08 m3
Arena = 0,19 m3 (9,8 latas de 19 Lt)
Grava
1 m3 0,90 m3
0,37 m3 X
X = 0,37 𝑚3 ∗ 0,90 𝑚3
1 𝑚3 = 0,05 m3
Grava = 0,33 m3 (17,2 latas de 19 Lt)
Agua
1 m3 170 Litros
0,37 m3 X
X = 0,37 𝑚3 ∗ 170 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 62,9 Lt de agua
VIGAS (0,24 m * 0,25 m * 7,3 m)
Volumen de una (1) viga: 0,24 m * 0,25 m * 7,3 m = 0,44 m3
Cemento
1 m3 320 Kg
0,44 m3 X
X = 0,44 𝑚3 ∗ 320 𝐾𝑔
1 𝑚3 = 140,8 Kg
Cemento = 140,8 Kg (2,82 Bultos de 50 Kg)
Arena
1 m3 0,52 m3
0,44 m3 X
125
X = 0,44 𝑚3 ∗ 0,52 𝑚3
1 𝑚3 = 0,23 m3
Arena = 0,23 m3 (12 latas de 19 Lt)
Grava
1 m3 0,90 m3
0,44 m3 X
X = 0,44 𝑚3 ∗ 0,90 𝑚3
1 𝑚3 = 0,4 m3
Grava = 0,4 m3 (21 latas de 19 Lt)
Agua
1 m3 170 Litros
0,44 m3 X
X = 0,44 𝑚3 ∗ 170 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 75 Lt de agua
Anexo 4. Cálculo de la dosificación de adobe
La dosificación del adobe se realizó según las proporciones especificadas en la página 120 del
libro “Manual del arquitecto descalzo” de Johan Van Lengen las cuales sugieren:
Arena: 8 partes
Arcilla: 4 partes
Agua: 4 partes
Asfalto: 1 parte
Se sustituye el asfalto por cemento para reducir los costos.
Tomando en cuenta el ejemplo que cita el libro en la misma página para el cual, un bote de 20
litros se necesitará para la construcción en adobe de una pared de 20 cm con 3 metros de altura y
12 metros de largo con las siguientes proporciones:
126
Arena: 80 botes
Arcilla: 40 botes
Agua: 40 botes
Asfalto: 10 botes
Es decir, que para dicho muro cuyo volumen es de 7,2 m³ (0,20 m x12 m x 3m) se necesitarán
en total:
1,6 metros cúbicos de arena, 0,8 metros cúbicos de arcilla, 800 litros de agua y 0,07 metros
cúbicos de cemento o asfalto.
Dado lo anterior, para 1 metro cúbico de adobe serán necesarios:
Arena
7,2 m3 1,6 m3
1 m3 X
X = 1 𝑚3 ∗ 1,6 𝑚3
7,2 𝑚3 = 0,2 m3
Arcilla
7,2 m3 0,8 m3
1 m3 X
X = 1 𝑚3 ∗ 0,8 𝑚3
7,2 𝑚3 = 0,1 m3
Agua
7,2 m3 800 Lt
1 m3 X
X = 1 𝑚3 ∗800 𝐿𝑡
7,2 𝑚3 = 111 Lt de agua
127
Cemento
7,2 m3 0,072 m3
1 m3 X
X = 1 𝑚3 ∗ 0,072 𝑚3
7,2 𝑚3 = 0,01 m3 (0,02 Bultos de 50 Kg).
Cálculo de la cantidad de adobe de pega para las botellas de 600 ml
- Volumen de la botella: Dado que la botella tiene una forma irregular su volumen se
considera como la capacidad de 600 ml, es decir 0,0006 m3.
Para calcular el volumen de pega, se asume que la botella se encuentra confinada en una caja
de dimensiones 0,066 m * 0,066 m * 0,24 m, por lo cual su volumen será de 0,0010 m3.
Por lo tanto, el volumen de pega es:
Volumen de caja -Volumen de botella
0,0010 m3 – 0,0006 m3 = 0,0004 m3 Por cada botella.
Como la construcción de los muros exteriores requiere de 8694 botellas de 600 ml se tiene
que el volumen total de pega para ellas es de:
8694 botellas * 0,0004 m3 = 3,48 m3
Dosificación para 3,48 m3 de adobe
Arena
1 m3 0,2 m3
3,48 m3 X
X = 3,48 𝑚3 ∗ 0,2 𝑚3
1 𝑚3 = 0,70 m3
Arcilla
1 m3 0,1 m3
128
3,48 m3 X
X = 3,48 𝑚3 ∗ 0,1 𝑚3
1 𝑚3 = 0,35 m3
Agua
1 m3 111 Lt
3,48 m3 X
X = 3,48 𝑚3 ∗ 111 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 386 Lt de agua
Cemento
1 m3 0,01 m3
3,48 m3 X
X = 3,48 𝑚3 ∗ 0,01 𝑚3
1 𝑚3 = 3,5 Kg
(0,07 Bultos de 50 Kg).
Cálculo de la cantidad de adobe de pega para las botellas de 200 ml
- Volumen de la botella: Dado que la botella tiene una forma irregular su volumen se
considera como la capacidad de 200 ml, es decir 0,0002 m3.
Para calcular el volumen de pega, se asume que la botella se encuentra confinada en una caja
de dimensiones 0,062 m * 0,062 m * 0,14 m, por lo cual su volumen será de 0,00054 m3.
Por lo tanto, el volumen de pega es:
Volumen de caja -Volumen de botella
0,00054 m3– 0,0002 m3 = 0,00034 m3 Por cada botella.
Como la construcción de los muros interiores requiere de 5610 botellas de 200 ml se tiene que
el volumen total de pega para ellas es de:
5610 botellas * 0,00034 m3 = 1,91 m3
129
Dosificación para 1,91 m3 de adobe
Arena
1 m3 0,2 m3
1,91 m3 X
X = 1,91 𝑚3 ∗ 0,2 𝑚3
1 𝑚3 = 0,38 m3
Arcilla
1 m3 0,1 m3
1,91 m3 X
X = 1,91 𝑚3 ∗ 0,1 𝑚3
1 𝑚3 = 0,2 m3
Agua
1 m3 111 Lt
1,91 m3 X
X = 1,91 𝑚3 ∗ 111 𝐿𝑡
1 𝑚3 = 212 Lt de agua
Cemento
1 m3 0,01 m3
1,91 m3 X
X = 1,91 𝑚3 ∗ 0,01 𝑚3
1 𝑚3 = 2 Kg
(0,038 Bultos de 50 Kg).
Cálculo del adobe para los bloques de los muros del techo
Los muros del techo que soportarán las tejas estarán conformados por bloques de adobe de
dimensiones 0,10 m x 0,15 m x 0,30 m, cuyo volumen será de 0,0045 m3
130
NOTA: Las dosificaciones de los componentes del adobe se realizan siguiendo el
procedimiento descrito anteriormente para el cálculo del adobe de pega de las botellas.
BLOQUES DE LA CULATA
El muro de la culata tiene un área de 7,49 m2 (1,30 m x 7,3 m), por lo tanto, se necesitarán
219 bloques para su construcción.
Volumen total de adobe= Volumen de ladrillo* Número de bloques= 0,0045 m3* 219
= 0,99 m3
Por lo tanto, serán necesarios:
Arena: 0,2 m3
Arcilla:0,01 m3
Agua: 110 Lt
Cemento: 1 Kg (0,02 bultos)
BLOQUES PARA EL MURO DE SOPORTE
Cada uno de los tres muros triangulares de soporte de las tejas tiene un área de 3,97 m2 por
lo tanto, se necesitarán 92 bloques para la construcción de cada uno de ellos.
Volumen total de adobe= Volumen de ladrillo* Número de bloques= 0,0045 m3* 92
= 0,414 m3
Por lo tanto, serán necesarios:
Arena: 0,08 m3
Arcilla: 0,004 m3
131
Agua: 46 Lt
Cemento: 0,4 Kg
ADOBE PARA LA PEGA DE LOS BLOQUES DE LA CULATA
Teniendo en cuenta que las dimensiones del bloque
corresponden a:
Longitud= 30 cm
Altura= 15 cm
Anchura= 10 cm
Volumen de adobe de pega para junta horizontal= (30 cm + 1cm) x 10 cm x 1 cm= 310 cm3
(0,00031 m3).
Volumen de adobe de pega para junta vertical= 15 cm x 10 cm x 1 cm= 150 cm3 (0,00015
m3).
Volumen total para juntas (Junta horizontal + Junta vertical) = 0,00031 m3+ 0,00015 m3=
0,00046 m3
Volumen de adobe para los 219 ladrillos= 219* 0,00046 m3 = 0,1 m3
Por lo tanto, serán necesarios:
Arena: 0,02 m3
Arcilla: 0,01 m3
132
Agua: 11 Lt
Cemento: 0,1 Kg
ADOBE PARA LA PEGA DE LOS BLOQUES DE CADA MURO TRIANGULAR
Las dimensiones de los bloques y los volúmenes de adobe para juntas verticales y
horizontales son los mismos que para la culata.
Volumen de adobe para los 92 ladrillos= 92* 0,00046 m3 = 0,042 m3
Por lo tanto, serán necesarios:
Arena: 0,00084 m3
Arcilla: 0,00042 m3
Agua: 4,7 Lt
Cemento: 0,04 Kg
Bibliografía
Acebal, C. (2017). Wikkelhouse, las casas de cartón que duran 100 años y se construyen en un
día. Expansión. Retrieved from
http://www.expansion.com/fueradeserie/arquitectura/2017/10/23/59e46a6c22601d117f8b
45df.html
Alfredo, E., Daniel, G., & Alejandro, O.). Muros de botellas descartables de pet para viviendas
con conservación de energía y alta inercia térmica interior.
Antúnez, B. (2016). Manual de Construcción y mantenimiento de Muro de Llantas.
Bedoya, C. M. (2011). Viviendas de Interés Social y Prioritario Sostenibles en Colombia–VISS y
VIPS–. Revista Internacional de sostenibilidad, tecnología y humanismo (6), 27-36.
Bedoya Montoya, C. M. (2011). Construcción sostenible: para volver al camino: Biblioteca
Jurídica Dike: Mares Consultoría Sostenible.
133
Colombiana, N. T. (1997). Instituto colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC.
Primera actualización del, 25.
Funiber. (2013). Casas ecológicas construidas con bolsas de arena en Haití. . Funiblogs.
Retrieved from https://blogs.funiber.org/medio-ambiente/2013/01/10/casas-ecologicas-
construidas-con-bolsas-de-arena-en-haiti
Garzón Quijano, J. E., & López Duitama, J. I. (2015). Prototipos para la iluminación diurna,
calentamiento de agua y suministro de gas en material reciclado para una vivienda de
bajos costos.
Granados, I. (2011). Calidad de vida laboral: historia, dimensiones y beneficios. Revista de
investigación en Psicología, 14(2), 209-221.
Holcim. (2015). Ventajas de poner tejas. Retrieved from
https://www.altamezcla.com.ar/notas/135/cules-son-las-ventajas-de-poner-tejas
Ministerio de Ambiente, V. y. D. T. (2011). Guía de Asistencia Técnica para vivienda de Interés
Social. Calidad en la Vivienda de Interés Social.
Najar, A. (2 012). Casas de "tetrapak" en Oaxaca. Retrieved from
http://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/03/120229_casa_tetrapack_oaxaca_an
QuimiNet.com. (2005). Proceso de Producción del PET. Retrieved from
https://www.quiminet.com/articulos/proceso-de-produccion-del-pet-2561170.htm
Radulovich, R. A. (1994). Captación de agua de lluvia en el hogar rural: Bib. Orton
IICA/CATIE.
Ruiz Valencia, D., López Pérez, C., Cortes, E., & Froese, A. (2012). Nuevas alternativas en la
construcción: botellas PET con relleno de tierra. Apuntes: Revista de Estudios sobre
Patrimonio Cultural-Journal of Cultural Heritage Studies, 25(2), 292-303.
Soacha, A. M. d. (2007). Plan de Emergencia. Comité local para prevención y atención de
desastres.
Sísmica, A. C. D. I. (2001). Manual de construcción, evaluación y rehabilitación
sismo resistente de viviendas de mampostería (FOREC. ed.).
Tiempo, E. (2015). Soacha lidera lista de vivienda inadecuada entre los municipios aledaños de
Bogotá. http://periodismopublico.com/Soacha-lidera-lista-de-vivienda-inadecuada-entre-
los-municipios-aledanos-a
Valldecabres, E. (2015). Construir casas con botellas de plástico. El mundo Retrieved from
http://www.elmundo.es/economia/2015/11/05/55fbe61ee2704e0c4b8b4582.html
Villamil Torres, J. O. (2014). Evaluación del comportamiento mecánico de la mampostería con
134
material reciclable versus la mampostería con ladrillos.