diseño de un prototipo de vivienda ecológica a partir de
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Diseño de un prototipo de vivienda ecológica a partir de contenedores que cumpla con los
requisitos de la certificación LEED categoría plata según los lineamientos del CCCS.
David Santiago Parrado Herrera
Diego Andrés Muñoz Avilés
Juan Pablo Hernández Saray
Universidad Cooperativa de Colombia
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería civil
Villavicencio
2021
Diseño de un prototipo de vivienda ecológica a partir de contenedores que cumpla con los
requisitos de la certificación LEED categoría plata según los lineamientos del CCCS.
David Santiago Parrado Herrera
Diego Andrés Muñoz Avilés
Juan Pablo Hernández Saray
Asesor:
Mg. Roselly Faizully Vargas Pabón
Análisis sistemático de literatura
Universidad Cooperativa de Colombia
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería Civil
Villavicencio
2021
Nota de aceptación:
Firma del presidente del jurado
Firma del jurado
Firma del jurado
Villavicencio, noviembre 2021
El presente trabajo llamado “Diseño de un prototipo de vivienda ecológico a partir de
contenedores que cumpla con los requisitos de la certificación LEED categoría plata según los
lineamientos del CCCS” es responsabilidad de los autores y no compromete a la Universidad
cooperativa de Colombia.
Dedicatoria
Dedico este gran paso a Dios por permitirme terminar con buena salud esta carrera
profesional. A mis padres José Armando Hernández y Gloria Marlen Saray por apoyarme todos
estos años y todo el esfuerzo que hicieron para poder culminar una etapa más de mi vida.
Juan Pablo Hernández Saray
Dedico este nuevo logro en mi vida a papa Dios por permitirme llegar hasta este punto y
dar un paso mas en mi vida. De igual manera se lo dedico mis padres Rodrigo Parrado y Liliana
Herrera por estar acompañándome en esta etapa de mi vida y por el esfuerzo que hicieron para
poder culminar mis estudios. También va dedicado a mis hermanos Iván Parrado y Felipe
Parrado por todo lo que me pudieron aportar en este proceso de formación.
David Santiago Parrado Herrera
Dedico la culminación de esta Meta propuesta a Dios, por permitirme conseguirla, también
dedico este logro a mi madre Luz Piedad Avilés por su apoyo incondicional y la moral que me
brindaba en los momentos difíciles a mi padre Antonio Muñoz por inculcarme el amor por la
construcción y también por su apoyo incondicional en el transcurso de la carrera, a juntos por
el esfuerzo y su preocupación por verme alcanzar mi objetivo, a mis hermanas Kelly Muñoz y
Yuli Muñoz por sus numerosas ayudas en momentos críticos y su motivación desde que inicie
este camino.
Diego Andrés Muñoz Avilés
Agradecimientos
Agradecemos a la Ingeniera Roselly Faizully Vargas por habernos guiado durante la
elaboración de este trabajo y por todas sus enseñanzas durante el curso de la carrera.
También agradecemos a todos los demás docentes que con paciencia y esmero nos enseñara
cosas muy importantes para nuestra carrera, todos los conocimientos y valores que nos dejaron
para ser unos grandes profesionales.
Los autores
Resumen
La gran cantidad de contenedores que se encuentran en abandono a nivel mundial y el gran
impacto ambiental negativo que estos producen al medio ambiente hacen que los países decidan
optar por el uso de estos en edificaciones sostenibles de uso residencial. Este trabajo tiene como
objetivo realizar un diseño de prototipo de vivienda ecológica a partir de contendores que cumpla
con los parámetros de la certificación LEED categoría plata y basada en los lineamientos
establecidos por el CCCS. Para que el objetivo principal se logre, se analiza los datos estadísticos
que existen a nivel mundial sobre los contenedores. De la misma manera se emplea información
sobre el uso de las energías renovables en los países y por ultimo las categorías de la certificación
LEED que existen con sus distintos parámetros establecidos para obtenerlas. Este diseño permite
ver una vivienda amigable con el medio ambiente y en la cual se reducen los impactos negativos
que produce la construcción.
Palabras Clave: construcción sostenible, certificación LEED, Consejo colombiano de
construcción sostenible, confort térmico, energías renovables.
Abstract
A large number of containers that are abandoned worldwide and the great negative
environmental impact that these products to the environment make countries decide to opt for the
use of these in sustainable buildings for residential use. The objective of this work is to design an
ecological housing prototype based on containers that comply with the parameters of the LEED
silver category certification and based on the guidelines established by the CCCS. For the main
objective to be achieved, the statistical data that exists worldwide on containers is analyzed. In the
same way, information on the use of renewable energies in the countries and finally the LEED
certification categories that exist with their different parameters established to obtain them are
used. This design allows us to see an environmentally friendly house in which the negative impacts
produced by construction are reduced.
Keywords: sustainable construction, LEED certification, Colombian sustainable
construction council, thermal comfort, renewable energies.
Tabla de contenido
Introducción .................................................................................................................................. 12
1. Planteamiento del problema .................................................................................................. 13
1.1 Descripción del Problema .............................................................................................. 13
2. Justificación ........................................................................................................................... 14
3. Objetivos ................................................................................................................................ 15
3.1 Objetivo General ................................................................................................................. 15
3.2 Objetivos Específicos .......................................................................................................... 15
4. Marco de Referencia .............................................................................................................. 16
4.1 Marco Teórico ..................................................................................................................... 16
4.2 Marco Conceptual ............................................................................................................... 19
4.3 Marco Legal ........................................................................................................................ 20
5. Metodología ........................................................................................................................... 21
6. Resultados de la revisión realizada ........................................................................................ 22
6.1 Historia de los contenedores ............................................................................................... 22
6.2 Definición ............................................................................................................................ 24
6.3 Características ..................................................................................................................... 25
6.4 Estructura ............................................................................................................................ 26
6.5 Tipos de Contenedores ........................................................................................................ 28
6.6 Dimensiones de los contenedores ....................................................................................... 32
6.7 Transporte con contenedores en el mundo .......................................................................... 34
6.9 Transporte con contenedores en Colombia ......................................................................... 35
6.10 Destino Final de los Contendores ..................................................................................... 36
6.11 Construcción con contenedores en el mundo .................................................................... 38
6.13 Ventajas y Desventajas de la construcción con contenedores........................................... 41
6.13 Energías renovables........................................................................................................... 42
7. Análisis y discusión ............................................................................................................... 55
8. Conclusiones .......................................................................................................................... 63
9. Referencias ............................................................................................................................ 65
Lista de tablas
Tabla 1.......................................................................................................................................... 33
Tabla 2.......................................................................................................................................... 33
Tabla 3.......................................................................................................................................... 34
Tabla 4.......................................................................................................................................... 37
Tabla 5.......................................................................................................................................... 56
Tabla 6.......................................................................................................................................... 62
Lista de Figuras
Figura 1. Malcom Mclean (Tiba, 2016) ....................................................................................... 22
Figura 2. Primer contendor siendo cargado (Tiba, 2016) ............................................................ 23
Figura 3. Contenedor de 20 pies (trafimar, 2020)........................................................................ 24
Figura 4. Ejemplo de una identificación de contenedor. Tomado de (Alvarez, 2013) ................ 25
Figura 5. Estructura de un Contenedor tomado de (Correa, 2010) .............................................. 26
Figura 6. Contenedor Tipo Dry van (trafimar, 2020) .................................................................. 28
Figura 7. Contenedor Reefer (trafimar, 2020) ............................................................................. 29
Figura 8. Contenedor Open Top (trafimar, 2020) ........................................................................ 29
Figura 9. Contenedor Open side (trafimar, 2020) ........................................................................ 30
Figura 10. Contenedor Flat rack (trafimar, 2020) ........................................................................ 30
Figura 11. Contenedor Tank (trafimar, 2020).............................................................................. 31
Figura 12. Contenedor Flexi-tank (trafimar, 2020) ..................................................................... 32
Figura 13. Contenedor plataforma (trafimar, 2020) .................................................................... 32
Figura 14. Vista Frontal de la casa Blue Hill Bay. (Julio, 2012) ................................................. 38
Figura 15. Viviendas estudiantiles (barrio Keetwone), Tomado: (Container, 2018) .................. 39
Figura 16.Interior de la vivienda (barrio Keetwone). Tomado (Space, 2014) ............................. 40
Figura 17.Container City I Y II. Tomado de (Azpilicueta & Araujo, 2012) ............................... 40
Figura 18. Tanque de Agua Enterrado. Tomado de (GROUP, 2019) ......................................... 56
Figura 19. Ejemplo de tubería en los contenedores. Tomado de (habitissimo, 2015) ................. 57
Figura 20. Sistema de recolección de aguas lluvia. Tomado de (España A. , 2020) ................... 57
Figura 21. Vista Frontal del prototipo. Fuente propia ................................................................. 58
Figura 22. Vista interior del prototipo. Fuente propia ................................................................. 58
Figura 23. Vista en planta del prototipo. Fuente propia .............................................................. 59
Figura 24. Vista posterior del prototipo. Fuente propia ............................................................... 59
Figura 25. Vista de los paneles solares implementados en el prototipo. Fuente propia .............. 60
Figura 26. Vista Lateral derecha del prototipo. Fuente propia .................................................... 60
12
Introducción
La presente investigación gira en torno al diseño de un modelo de vivienda utilizando como
principal recurso los contenedores marítimos, integrándole a estos un sistema de energía renovable
para la sustentación eléctrica de la vivienda, aplicando los conceptos de construcción sostenible y
los requisitos pertinentes para lograr la certificación LEED (Leadership in Energy &
Environmental Design).
La investigación se da debido a la cantidad de contenedores que actualmente están en
desuso, los cuales provocan un grave daño ambiental. Estos se pueden adecuar a una nueva forma
de construcción más amigable con el medio ambiente y que ayuda a reducir en gran manera el
impacto ambiental, esta es la construcción sostenible. Otro motivo por el cual se desarrolla la
investigación es el alto consumo de los recursos naturales para cumplir con la demanda energética
a nivel nacional, esto produciendo impactos ambientales negativos que a largo plazo serán
irreversibles. Aquí se plantea mediante el uso de energías renovables, mitigar el daño ambiental
que se ha venido produciendo con el pasar de los años.
En temas de construcción de viviendas sostenibles se debe hacer bastante énfasis en lo que
son sus formas, volúmenes, áreas, alturas y materiales, puesto que estas características son de
influencia en la percepción e interacción humana con el espacio urbano y el entorno ecológico.
Así mismo se deben tener en cuenta las variables ecológicas como lo son vientos, temperaturas,
ciclos hidrológicos y la geomorfología del suelo (Afanador & Ovalle, 2020)
Finalmente, se establecerá un prototipo de una vivienda sostenible basada en la
información recolectada y analizada de los distintos autores consultados, implementando el uso de
los contenedores y energías renovable.
13
1. Planteamiento del problema
1.1 Descripción del Problema
La construcción sostenible es un tema de gran importancia que se ha estado discutiendo a
nivel mundial, esto debido a la obligación de suplir las necesidades actuales de la sociedad sin
comprometer a las generaciones futuras (concepto de sostenibilidad informes Brundtland) en
cuanto al tema de las edificaciones.
Según datos de la ONU, la construcción convencional produce un consumo del 40% de la
energía, 30% de la extracción de materias primas, 25% de los residuos sólidos generados y 25%
del agua (Rincon, Sanchez, & Verano, 2019).
En la actualidad en Colombia se continúa construyendo viviendas sin aplicar los
conocimientos sobre la construcción sostenible, esto debido a la desinformación y creencia que la
construcción sostenible es muy costosa y de una mayor complicación a la hora de realizar su
proceso constructivo, todo esto implica en una gran problemática ambiental que repercutirá en una
afectación mayor en el futuro.
Las viviendas en las que habitan las personas deben ser seguras y confortables, donde allí
ellas se puedan sentir seguras y tranquilas. Por esto un aspecto relevante a la hora de diseñar es el
confort térmico, dado que si la vivienda es para una zona climática caliente esta no puede por
dentro alcanzar temperaturas bastante altas y lo contrario respecto a si es una zona climática fría.
Con todo esto se formula la siguiente pregunta de investigación:
¿Es posible diseñar un prototipo de vivienda sostenible para las ciudades y municipios del
país que se encuentren en una zona climática fría?
14
2. Justificación
La propuesta fue motivada debido al impacto ambiental y déficit de vivienda que se
presenta actualmente en Colombia, según datos estadísticos del departamento administrativo
nacional de estadísticas (DANE) el déficit habitacional a nivel nacional es del 36,6%, esto significa
que de 14.060.645 viviendas, 5.144.445 se encuentran en déficit habitacional (DANE, 2018), esto
dado al crecimiento poblacional continuo que se ha venido presentando y con lo cual no se ha
podido satisfacer la necesidad de una vivienda digna.
Las construcciones sostenibles en algunos proyectos como por ejemplo en los que se
emplean estructuras totalmente de acero, tienen un incremento en sus costos que esta entre el 10%
y 15% respecto a las construcciones convencionales. Las edificaciones que cuentan con una
certificación LEED ahorran en el uso de energía por lo menos un 30%, en emisiones de carbono
reducen a un 35%, en cuanto al consumo de agua se estima un ahorro equivalente en el 30% y 50%
y en cuanto al costo de desechos tiene un valor de reducción muy significativo que esta entre el
50% y 90%, esto debido a que son reutilizados en vez de ser desechados en su totalidad. (Juan,
2018)
El prototipo del modelo de vivienda busca mitigar los problemas de contaminación
garantizando una mejor calidad de vida para las generaciones venideras, motivando el desarrollo
de la construcción sostenible en el país.
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3. Objetivos
3.1 Objetivo General
Diseñar un prototipo de vivienda ecológico mediante el uso de conteiner que cumpla con
las condiciones para lograr certificación LEED.
3.2 Objetivos Específicos
Identificar los parámetros mínimos necesarios para cumplir con la certificación LEED.
Caracterizar las propiedades de los contenedores para ser aprovechados para la
construcción de una vivienda sostenible.
Proponer el uso de las energías renovables para la sustentación eléctrica de la vivienda.
Realizar el diseño de la vivienda ecológica sostenible en un software de modelado que cumpla
con los parámetros para la certificación
16
4. Marco de Referencia
4.1 Marco Teórico
4.1.1 Construcción sostenible
La construcción sostenible consiste en la metodología de planificar, diseñar, edificar,
ejecutar y habitar los proyectos de construcción, con el propósito de que produzcan un bajo
impacto económico y ambiental, y llegar a lograr un impacto positivo en las comunidades
durante su ciclo de vida. (CCCS, CAMACOL, & IFC, Introduccion a la construccion sostenible,
2020)
En Colombia la construcción sostenible está siendo más accesibles, tanto así que se
encuentra como el cuarto país en América Latina con más proyectos de construcción sostenible.
Tanto así que en 57 ciudades y municipios se están implementando proyectos con esta
metodología y más de 800 proyectos de estos buscan o tienen una certificación de construcción
sostenible, lo cual representa más de 17’000.000 m² de área construida. (CCCS, CAMACOL, &
IFC, Introduccion a la construccion sostenible, 2020)
Un gran avance en Colombia para el reconocimiento de la construcción sostenible es la
implementación del CONPES 3919 DE 2018: Política Nacional de Edificaciones Sostenibles.
Esta política promueve la inclusión de unos criterios de sostenibilidad, que son los siguientes
(CCCS, CAMACOL, & IFC, Introduccion a la construccion sostenible, 2020):
Criterios de Sostenibilidad ambiental para la edificación
Eficiencia Energética
Eficiencia de Agua
Manejo adecuado de recursos y residuos
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Confort térmico y acústico
Criterios de Sostenibilidad ambiental para el territorio
Localización
Movilidad
Gestión Ambiental
Criterios de Sostenibilidad social
Planeación Incluyente
Equidad
Accesibilidad
Todos estos criterios se establecen con el objetivo de incorporación de lineamientos
integrales durante la vida útil de la edificación. (CCCS, CAMACOL, & IFC, Introduccion a la
construccion sostenible, 2020)
4.1.1.1 Beneficios
Muchos son los beneficios de las edificaciones sostenibles, tanto así que alcanza a cubrir las
inversiones, desde el indicador financiero hasta el ambiental y social, algunos beneficios son
(CCCS, CAMACOL, & IFC, Introduccion a la construccion sostenible, 2020):
Mejor calidad de vida
Ahorros financieros
Menos costos en operaciones
Mayor productividad
Mayor valorización
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Imagen y prestigio
4.1.2 Consejo colombiano de construcción sostenible
El consejo colombiano de construcción sostenible (CCCS) en el año 2008 se consolida
como una entidad privada sin ánimo de lucro para que las construcción nuevas y existentes sean
más sostenibles en todos los aspectos. (CCCS, Consejo Colombiano de Construccion Sostenible,
2008)
La misión de ellos es poder que se concreten las oportunidades que conlleven a evolucionar
a la industria constructiva a una sostenibilidad integral. Así mismo, en su visión se plantean poder
asegurar entornos prósperos, con ambientes responsables, inclusivos y saludables para la sociedad
como para el medio ambiente, todo esto mejorando las prácticas de urbanismo y construcción
sostenible. (CCCS, Consejo Colombiano de Construccion Sostenible, 2008)
El CCCS es el representante en el país del World Green Building Council y aliado de
organizaciones como el World Resources Institute para el Programa BEA y el U.S. Green Building
Council (USGBC) y el Green Business Certificacion Inc. (GBCI) para el Programa LEED en
Colombia. El CCCS es el aliado local del U.S. Green Building Council (USGBC) quien ofrece
programas de capacitación de alta calidad. (CCCS, Consejo Colombiano de Construccion
Sostenible, 2008)
Los ejes de trabajo en los que se enfocan son los siguientes:
Educación: trabajamos para fortalecer el conocimiento sobre construcción y urbanismo
sostenible.
Política pública: trabajamos con los gobiernos para gestionar y apoyar la formulación de
políticas de producción y consumo responsable para el sector.
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Gestión técnica: trabajamos para fomentar la utilización de sistemas de certificación y
normalización de mercados verdes en la construcción.
Comunicaciones y mercadeo: trabajamos para fortalecer la institucionalidad del CCCS e
incrementar en la participación de sus miembros con el fin de multiplicar la red.
4.2 Marco Conceptual
Sostenibilidad ambiental: La sostenibilidad satisface las necesidades actuales sin afectar
las generaciones futuras, por ende, está garantiza el equilibrio entre el crecimiento económico, el
bienestar social y del medio ambiente. Éstos son, precisamente, los tres pilares de la sostenibilidad:
social, económico y ambiental. (News, 2020)
Sustentabilidad ambiental: La sustentabilidad ambiental propone que el buen
aprovechamiento de los recursos naturales que se usan actualmente no deberá perjudicar ni limitar
las necesidades nuestras generaciones futuras ni de los animales que habitan el planeta. (Coelho,
2019)
Energía Renovable: Es la energía que se obtiene de fuentes naturales inagotables, dado
que estas pueden regenerarse naturalmente.
La energía eólica, la energía solar y la energía geotérmica son ejemplos de energías
renovables no contaminantes, ya que estas utilizan pocos recursos y producen un menor impacto
al medio ambiente. (Porto & Gardey, 2011)
Energía No Renovable: Es la energía cuya fuente no puede volver a emplearse. Los
combustibles fósiles, como el petróleo, el carbón o el gas natural, son energías no renovables.
(Porto & Gardey, 2011)
Confort Térmico: Es el estado de la mente en la cual se expresa una satisfacción con el
ambiente climático en el que vive. (Bravo & De la torre, 2014)
20
Vivienda Sostenible: Es aquella construcción que siempre considera los criterios
ambientales y sociales durante su elaboración. Todos sus componentes están enfocados a
minimizar impactos negativos en la saludad de los residentes y los entornos. (Sostenible, 2020)
4.3 Marco Legal
Norma ISO 6346
Establece las medidas (largo, ancho y alto) de los contenedores, para transporte tanto
nacional como internacional.
Ley 99 de 1993
Los principios que se destacan y que están relacionados con las actividades portuarias son:
La definición de los fundamentos de la política ambiental, la estructura del SINA en cabeza del
Ministerio del Medio Ambiente.
Decreto 1285 de 2015
Define los lineamientos de construcción sostenible para edificaciones.
Resolución 549 de 2015
Por la cual se expone la guía de construcción sostenible para el ahorro de agua y energía
CONPES 3919
Se adopta la Política Nacional de Edificaciones Sostenibles
21
5. Metodología
En este proyecto de investigación se emplea el enfoque cualitativo para recoger, analizar,
interpretar y explicar la información obtenida de la aplicación de la estrategia experimental. El
enfoque cualitativo es un análisis por el cual se tiene la posibilidad de formularse cuestiones y
premisas que se desarrollaran antes, durante y después de la recolección y estudio de datos.
(Sampieri, 2014)
El nivel es descriptivo-explicativo, ya que se pretende describir tal cual suceden los
acontecimientos y analizar la información obtenida en búsqueda de las causas que generaron los
resultados observados.
Cabe resaltar que los documentos implementados para el análisis de literatura sean
auténticos y que no cuente con más de 5 años de publicados para obtener mayores datos
actualizados en la propuesta.
22
6. Resultados de la revisión realizada
6.1 Historia de los contenedores
La historia de los contenedores data casi desde la implementación del transporte. Malcom
McLean, empresario originario de la ciudad de Maxton, Carolina del Norte, logro con esfuerzo y
esmero convertirse en el “Gran empresario de Transporte”, gracias a su invento que revolucionario
el mercado mundial. La historia cuenta que a la edad de 21 años McLean esperaba el descargue de
mercancía de su camión en la zona portuaria de Carolina del Norte, mientras aguardaba, observo
el tiempo que se perdía en la carga de mercancía al buque, también como se tenían que realizar un
gran esfuerzo para poder embarcar mercancía pesada, llegando a pensar “que fácil sería tomar el
camión en sí, su caja y ponerla sobre cubierta”. (Bobadilla & Pino, 2019)
Figura 1. Malcom Mclean (Tiba, 2016)
McLean logra materializar su idea de la construcción de una caja metálica la cual tenía
10,6 metros de longitud, 2,4 metros de ancho y 2,4 metros de alto, tenía la misma estructura de un
tráiler con la diferencia de que este no tenía ruedas, pero esta idea no es bien recibida, encontrado
23
oposición en el mercado, debido a que los puertos marítimos no estaban adaptados para recibir
este gran invento, pero esto no desanimo a este empresario que continuo.
El primer contenedor creado transito la ruta New-York-Houston en abril de 1956, el cual
se encontraba a bordo de los 2 primeros buques de McLean, el Ideal X y Alameda y que tenían
una capacidad para 58 contenedores. (Vega, 2019)
Figura 2. Primer contendor siendo cargado (Tiba, 2016)
Con el sueño de poder aplicar su invento al mercado mundial, McLean Crea la empresa
Sea-Land, nacida de los cimientos de una naviera llamada Pan-Atlantic Steamship Company. Sea-
Land llego a su apogeo durante la guerra de Vietnam, al enviar suministros a las tropas
estadounidenses. Más tarde en el año 1969 el empresario vendería su empresa en $160 millones.
24
McLean siempre fue innovador, esto lo llevo expandir su invento en Asia, provocando así
mayores puertos en el mundo adaptados para contenedores y a su vez revolucionado el transporte
marítimo. McLean fallece en el año 2001, dándole un insignificante reconocimiento del impacto
global de su invento. (Bobadilla & Pino, 2019)
El invento del contenedor se mantiene hoy en día, siendo usado mundialmente en todo tipo
de transporte de mercancía, dando origen a diferentes contenedores especiales como: refrigerados,
aislantes, tanques, etc…, Construidos con tecnología específica para cada producto.
6.2 Definición
El contenedor es un recipiente de carga que contiene diferentes mercancías con el fin de
poder una mayor cantidad y que estas no sufran un deterioro durante el transporte, el cual puede
ser marítimo, terrestre y/o aéreo, tiene forma rectangular hecha en acero corten, aluminio o madera
contrapechada. (Vega, 2019)
Figura 3. Contenedor de 20 pies (trafimar, 2020)
Los contenedores pueden contener una gran variedad de mercancía, que va desde grandes
objetos como vehículos hasta los más simples como un patito de hule, esto a su vez nos demuestra
la gran capacidad de carga que tienen los contenedores.
25
6.3 Características
Los contenedores están mayormente hechos de acero corten o acero autopatinable, el cual
es una aleación de acero con fosforo, níquel, cromo y cobre que, al pasar por un proceso de
humectación y secados forma una capa muy delgada de óxido. El acero corten se utiliza debido a
que no le afecta la corrosión, lo cual es muy viable para la fabricación de contenedores.
Usualmente su suelo está hecho de madera, pero hay algunos en los que su suelo es de
bambú. El interior del contenedor tiene un recubrimiento antihumedad, para evitar esta
complicación durante su transporte. Todos los contenedores tienen enganches en cada esquina
llamados Twistlocks (cierre de giro), los cuales permiten a las grúas engancharlos, y para su
trincaje en barcos.
Los contenedores llevan una identificación alfanumérica para evitar pérdidas y poder hacer
seguimientos. Los códigos suelen tener 4 letras y 7 números.
Figura 4. Ejemplo de una identificación de contenedor. Tomado de
(Alvarez, 2013)
26
6.4 Estructura
Los contenedores están conformados de varios elementos los cuales se verán a
continuación:
Figura 5. Estructura de un Contenedor tomado de (Correa, 2010)
1. Pilares: Elementos del marco vertical situados en los vértices de los contenedores y que se
unen con los esquineros y el piso del mismo.
2. Esquineros: son aquellos elementos ubicados en los vértices del contendor que sirven como
unión y a la vez para poder realizar actividades de levantamiento y manipulación del
contenedor.
27
3. Marco frontal: Es la armadura situada en el extremo frontal del contenedor y está
compuesto de los travesaños superiores e inferiores y se encuentra sujeta a los travesaños
verticales esquineros.
4. Travesaño Superior: Elementos longitudinales situados tanto en el marco frontal como en
el trasero del contenedor.
5. Travesaño Inferior: Vigas estructurales longitudinales localizadas en el lado frontal y
trasero del contenedor.
6. Travesaños de piso: Son un conjunto vigas transversales con 30 cm de separación
aproximadamente entre cada una, sostienen al travesaño lateral inferior.
7. Piso: El piso del contendor puede ser de diferentes materiales como: madera laminada dura
o suave, de tablones, o enchapado.
8. Techo: El techo es elemento del contenedor más indefenso al daño de caídas, contiene unos
elementos llamados arcos que están separados a una distancia de 45 a 60 cm.
9. Costados y Frente: Son aquellos paneles que se fijan a un durmiente longitudinal de
aluminio que a su vez se apernan a los travesaños superiores e inferiores, así como al marco
frontal. Estos paneles suelen ser de acero corrugado.
10. Puertas: La puerta usualmente son de metal y enchapado corrugado, o combinación con
fibra de vidrio.
28
6.5 Tipos de Contenedores
Durante los años los contenedores han ido evolucionando, creándose diferentes tipos, de
acuerdo con el fin que se quiera utilizar el contenedor, algunos contenedores son los siguientes:
6.5.1 Dry Van o contenedor seco
Este contendor es uno de los más usados en el mercado, sellados hermenéuticamente sin
refrigeración o ventilación, se utilizan en cualquier tipo de carga seca. (trafimar, 2020)
Figura 6. Contenedor Tipo Dry van (trafimar, 2020)
6.5.2 Reefer o contenedor refrigerado
Estos contenedores posee un sistema de conservación para conservar un ambiente o
temperaturas controladas, son utilizados para transporte de productos o alimentos que necesiten
temperaturas bajas, para su funcionamiento necesitan estar conectados a una fuente de energía en
su transporte o en la terminal de carga, tienen paredes cubiertas de espuma de poliuretano para el
aislamiento térmico. (trafimar, 2020)
29
Figura 7. Contenedor Reefer (trafimar, 2020)
6.5.3 Open Top (techo abierto)
Se distinguen por su techo removible, que consiste en lona impermeabilizada, al remover
su techo haciendo una apertura para poder visualizar la mercancía o en caso de que se necesite
llevar carga voluminosa, cuenta además con anillos de amarre que aseguran la carga y les da
estabilidad al contenedor. (trafimar, 2020)
Figura 8. Contenedor Open Top (trafimar, 2020)
30
6.5.4 Open Side
Este contenedor posee una apertura lateral, la cual facilita la carga de mercancía cuyas
longitudes no permiten que estas quepan en el contendor. Tiene las mismas medidas de un
contenedor estándar. (trafimar, 2020)
Figura 9. Contenedor Open side (trafimar, 2020)
6.5.5 Flat rack
Su característica principal es que no posee techo y paredes laterales, las cuales son
removibles, empleados para cargas atípicas, pesadas y con un dimensionamiento mayor, las
paredes en los extremos son muy estables para organizar las cargas una encima de otra. (trafimar,
2020)
Figura 10. Contenedor Flat rack (trafimar, 2020)
31
6.5.6 Tank o contenedor cisterna
Dispone de las mismas dimensiones de un contenedor estándar, con la diferencia que en su
interior contiene un depósito de polietileno, con el fin de transportar cualquier tipo de líquido,
desde aceites y cervezas hasta hidrcarburos o químicos. Construidos con una cisterna que se
encuentra en el interior de una estructura de vigas de acero, una recomendación es que no deben
llenarse menos del 80% de su capacidad y no exceder el 95%. (trafimar, 2020)
Figura 11. Contenedor Tank (trafimar, 2020)
6.5.7 Flexi-tank
Tiene como función cargar líquidos a granel, logrando ser una alternativa al contenedor
Tank, se trata de un contenedor estándar y en el cual se localiza un depósito o bolsa flexible de
polietileno en su interior, la cual es de un solo uso. (trafimar, 2020)
32
Figura 12. Contenedor Flexi-tank (trafimar, 2020)
6.4.8 Contenedor de Plataforma
Consiste en una cama plana de madera con un marco de acero y sin paredes, su
funcionalidad es llevar cargas con grandes pesos en áreas pequeñas, además tienen anillos para
amarrarlas unas con otras. (trafimar, 2020)
Figura 13. Contenedor plataforma (trafimar, 2020)
6.6 Dimensiones de los contenedores
Las medidas los contenedores pueden variar según el fabricante, aquellas dimensiones que
caracterizan un contendor son altura, longitud y ancho. Existen clasificaciones de los contenedores
según su longitud (20,40 y 45 pies).
33
6.6.1 Contenedor 20 pies standard 20’x 8’x 8’6”
Tabla 1
Dimensiones de los Contenedores de 20 pies
Nota: los datos fueron tomados de https://www.dsv.com/es-es/nuestras-soluciones/modos-de-transporte/transporte-
maritimo/tipos-contenedor-maritimo/contenedor-dry
6.6.2 Contenedor de 40 pies 40’x 8’x 8’6”
Tabla 2
Dimensiones de los Contenedores de 40 pies
Nota: los datos fueron tomados de (DSV, 2021)
Peso Tara Capacidad de
Carga
Capacidad
cubica
Longitud
interna
2300 kg 25000 kg 33,2 m³ 5,9 m
5071,5 lb 55126,9 lb 1172 ft³ 19,4 ft
Ancho
interno
Altura
interna
Ancho
aperturas
puertas
Altura
apertura
puertas
2,35 m 2,39 m 2,34 m 2,28 m
7,7 ft 7,9 ft 7,7 ft 7,5 ft
Peso Tara Capacidad de
Carga
Capacidad
cubica
Longitud
interna
3940 kg 28560 kg 74,6 m³ 13,56 m
8268,8 lb 61200 lb 2389 ft³ 39,5 ft
Ancho
interno
Altura
interna
Ancho
aperturas
puertas
Altura
apertura
puertas
2,35 m 2,90 m 2,34 m 2,58 m
7,7 ft 7,9 ft 7,7 ft 7,5 ft
34
6.6.3 Contenedor de 45 pies 45’x 8’x 8’6”
Tabla 3
Dimensiones de los Contenedores de 45 pies
Nota: los datos fueron tomados de (Garcia, 2017)
6.7 Transporte con contenedores en el mundo
Desde el primer uso del contenedor en el transporte marítimo, la economía mundial empezó
a cambiar, el transporte de mercancía fue más eficaz y rápido, el valor de la carga marítima
disminuyo en un 90%, pasando de en 1956 de $5,86 dólares por tonelada a cerca de $0,16 dólares
por tonelada, el contenedor logro consolidarse en el mercado mundial, tanto que se cada naviera
empezó a construir sus propios contenedores y en 1965, La ISO (Internacional Standard
Organization) creo una norma para la fabricación de estas cajas metálicas. (Hurtado, 2016)
Durante los últimos años el transporte de mercancía por medio de contenedores se ha
incrementado en un 2% y ha situado en 651,1 millones TEU (unidades de contenedores), estos
datos según iContainers empresa española dedica a la fabricación de estos. (Valle, 2017)
Según Datos del Grupo de Banco Mundial, en 2016 el mundo realizo una cantidad de 703,6
millones de TEU y en 2019 fueron 795,9 millones de TEU en el mundo, y colocando a China como
uno de los mayores exportadores e importadores de mercancía con contenedores debido a que en
Shanghái su ciudad más grande, se encuentran los mayores transportes mundial de mercancías,
Peso Tara Capacidad de
Carga
Capacidad
cubica
Longitud
interna
3750 kg 27600 kg 67,7 m³ 12,03 m
8268,8 lb 61200 lb 2389 ft³ 39,5 ft
Ancho
interno
Altura
interna
Ancho
aperturas
puertas
Altura
apertura
puertas
2,35 m 2,39 m 2,34 m 2,28 m
7,7 ft 7,9 ft 7,7 ft 7,5 ft
35
todos estos no dan a entender el transporte marítimo sigue en crecimiento, y hasta podría
incrementarse 4 veces más en 2050.
Pero el uso no solo se limita al transporte de mercancías, el 23 de noviembre de 1987 Phillip
Clark solicita una patente llamada “Método de convertir uno o más contenedores en construcción
sostenible”, con la cual se empieza a visualizar el uso de contenedores en la construcción de
viviendas. Clark señala en su patente el uso de contenedores como construcción modular
habitacional y con la principal característica de ser una vivienda de bajo costo, pero no fue sino
hasta el 8 de agosto de 1989 que la patente fue adjudicada a Clark. (Plans, 2015)
La moda de usar contenedores en otras áreas diferentes a las del transporte marítimo, se
genera en Estados Unidos debido al superávit de los contenedores marítimos, ya para el 2012 la
administración marítima de transporte de los Estados Unidos estimaba un superávit en ascenso de
5,5 millones de contenedores sin uso alguno. (Hurtado, 2016)
Además de un uso habitacional, los contenedores se empezaron a utilizar en la construcción
de módulos para uso comercial y de oficinas, también para almacenaje de productos, todo esto
debido a la gran movilidad que pueden ofrecer estos.
6.9 Transporte con contenedores en Colombia
Las zonas portuarias en Colombia han logrado un alza importante en sus actividades
económicas, tanto que en el 2018 lograron crecer en un 8% respecto al año anterior. Los grandes
puertos colombianos obtuvieron una movilización 2,6 millones de TEU (unidades de
contenedores) durante los últimos años. (Cardona, 2018)
36
Entre los grandes puertos marítimos de Colombia se encuentran el de Barranquilla,
Cartagena, Santa Marta y Buenaventura, en los cuales se mueven las mayores exportaciones e
importaciones del país.
El puerto de Cartagena, cuenta con un área de 82 km² y el principal recurso con el que
cuenta la región, tiene 50 muelles y terminales, en las cuales se desarrollan actividades de zona
franca, depósitos industriales entre otros. Se conecta con el país con la carretera troncal de
occidente y del canal del Dique la cual se entrelaza con el rio Magdalena. (Escudero, 2017)
La zona portuaria preside de una infraestructura con la capacidad de recibir barcos de hasta
6000 TEU, además cuenta con equipos modernizados para el cargue y descargue de contendores.
El puerto maneja más del 40% de TEU en el país, que pertenecen al 80% de trafico de transito
internacional. Durante el 2014 se movilizaron 859.65 de TEU. (Escudero, 2017)
El transito internacional en Cartagena incremento un 14% debido al alza de las operaciones
en el terminal de contenedores de Cartagena, logrando mover 12,6 millones de toneladas, lo cual
equivale a unos 2,2 millones de contenedores. Con lo cual han logrado aumentar los transbordos
de la región en un 19,5% equivalentes a 1.501.556 TEUS. (Escudero, 2017)
6.10 Destino Final de los Contendores
La vida útil de un contenedor se encuentra entre los 7 a 14 años dependiendo de su uso, y
en almacenamiento puede durar más de 20 años. Realizar un mantenimiento adecuado y periódico
a los contenedores hará que su vida útil aumente, pero existen problemas en esto y es que suelen
ser demasiados costos, en especial el almacenamiento de estos, dejarlos sin uso un tiempo les
provoca a las grandes empresas un alto precio como lo menciona la ONU (2012) en una de sus
publicaciones “la reubicación de contenedores vacíos plantea un desafío para el sector puesto que
37
eleva los costos y complica el entorno operativo”, tanto así que sale más económico llevar
contenedores vacíos a bordo de buques que tenerlos en una terminal almacenados, lo cual provoca
uno de las problemáticas que queremos resolver con esta propuesta. (Agudelo Barrero, 2018)
Los puertos donde más cantidad de contenedores vacíos hay, son los de Cartagena y
Buenaventura, que producen una gran cantidad de exportaciones al país y por ende gran cantidad
de contenedores vacíos.
En la tabla 4 se evidenciará los datos de la cantidad de contenedores vacíos hay en que
cada puerto en los años 2016,2017 y 2018.
Tabla 4
Contenedores vacíos utilizados en exportaciones a nivel Colombia.
Estado del
Contendor
Nombre Patio en
Puerto y/o-Puerto-
Muelles
Año
2016 2017 2018
VACIO
CONTECAR 14.686 19.287 12.499
S P R CTG 9.557 13.861 8.849
S P R BUN 9.962 12.670 8.192
TCBUEN SA 5.909 1.206 803
S P R BAQ 2.668 2.533 1.308
SPIA 9 1.094 1.277
COMPAS CTG 6.411 446 97
TERMINAL MAR 28 103 135
S P R SMA 49 123 52
S P PALERMO 0 36 0
PTO BOLIVAR 12 11 0
BITCO 15 4 0
PTO BAHIA 0 0 0
Total Vacíos 43.536 51.374 33.212
Total Exportaciones 150.826 168.059 129.297
Porcentajes 29% 31% 26% Nota: Tablas extraída de (Agudelo Barrero, 2018)
Se evidencia en la tabla 4 que la terminal marítima COTECAR es aquella que contiene más
contendores en desuso no utilizados en las exportaciones. (Agudelo Barrero, 2018)
38
6.11 Construcción con contenedores en el mundo
La práctica de construcción de vivienda con contenedores no es una novedad, este método
se han trabajado ya más de 20 de años en el mundo y el cual ha venido evolucionando durante el
tiempo, llegando no solo a ver la clásica vivienda modular que todos imaginamos de un solo
contenedor, si no ahora viviendas llamativas en donde se unen hasta 5 módulos para crear
alojamientos grandes con variedad de habitaciones, uno de estos ejemplos es la casa Blue Hill Bay,
ubicada en el condado de Hancock en el estado estadounidense de Maine. La vivienda fue diseñada
por el arquitecto Adán Kalkin, conformada por 12 contenedores y de los cuales algunas de sus
paredes fueron reemplazadas por grandes ventanas, cuenta con dos plantas de que se conforman
por 6 contenedores cada una, sus fachadas están acristaladas y en el centro tiene un hall abierto
con dos escaleras. (Julio, 2012)
Figura 14. Vista Frontal de la casa Blue Hill Bay. (Julio, 2012)
39
Como se observó en el caso de la casa Blue Hill Bay, las viviendas con contenedores se
pueden hacer llamativas y agradables, pero también existen ejemplos claros de grandes proyectos
con este método, uno de ellos es el proyecto Keetwonen, el cual trata de un proyecto de crear un
campus para estudiantes en el barrio Keetwonen, se creó con la problemática de que los estudiantes
sufrían una falta de alojamiento y los altos costos que propiciaba vivir en una universidad.
Los apartamentos están equipados con cocina, baño, dormitorio y una sala de estudio, está
construido a base de 1034 contenedores de 28 m² los cuales fueron adaptados para evitar la
claustrofobia, aplicándole ventanas las cuales permiten la entrada de luz, también cuentan con
calefacción y sistema de ventilación.
Todo el campus lo conforman 6 bloques que constan de 5 pisos, parqueadero, senderos
peatonales, cafeterías, gimnasios, supermercados y zonas verdes, de los cuales los locales también
están construidos con contenedores.
Figura 15. Viviendas estudiantiles (barrio Keetwone), Tomado: (Container, 2018)
40
Figura 16.Interior de la vivienda (barrio Keetwone). Tomado (Space, 2014)
Uno de los grandes ejemplos con contenedores es una de las primeras construcciones con
estos elementos, construido por la empresa Container city, pionera en este método de construcción.
La construcción se llamó Container city I, ubicado en la zona portuaria de Londres, la cual tiene
una superficie de 49985 m², se necesitaron de 20 contenedores, en primera instancia la edificación
contaba con 3 plantas, pero después se le agrego una cuarta planta.
Figura 17.Container City I Y II. Tomado de (Azpilicueta & Araujo, 2012)
41
6.13 Ventajas y Desventajas de la construcción con contenedores
El uso del contenedor para vivienda sostenible tiene muchas ventajas, las cuales se
nombrarán a continuación:
Fuerza Estructural: Gracias a su diseño los contenedores soportan grandes cargas y
diferentes condiciones climáticas.
Fácil Construcción: La transformación de contenedores en casa es respectivamente fácil,
solo se debe agregar las partes decorativas ya que la parte estructural está construida.
Fácil de Transportar: El transporte de estos contenedores es muy fácil, gracias a que estos
tienen medidas estándares, su transporte es eficaz en agua como en tierra.
Tiempo de construcción reducido: En comparación con la construcción convencional, la
construcción de viviendas con contenedores es mucho más rápida, por el motivo de la que
no se necesitan muchos procesos constructivos.
El uso del contenedor para vivienda sostenible no solo tiene ventajas, al igual que todo
tiene sus desventajas:
Diseño Climático: A causa de que los contenedores están fabricados con metal, estos no
climatizan, ya que durante el verano se calientan demasiados y en invierno hacen
demasiado frio.
Debilidad estructural: las esquinas de los contenedores son muy fuertes lo cual produce
que el techo sea muy débil.
42
6.13 Energías renovables
El sistema eléctrico de un país es una parte fundamental para el desarrollo de este, dado
que la producción, distribución y el uso final de bienes y servicios dependen de la energía eléctrica.
La evolución acelerada de la industria ha hecho que la demanda energética aumente
considerablemente, fundamentalmente en los países en las que sus actividades se basen en la
agricultura, ha hecho que está presente un aumento en el consumo de energía como lo hace la
construcción y la industria. Todo esto debido al avance tecnológico puesto que todos los equipos
que se desarrollan necesitan de la energía eléctrica para su debido funcionamiento. (simon &
Arango Londoño, 2017)
El uso de las energías renovables cuenta con múltiples ventajas, pero las que más destacan
son sus recursos inagotables, reducción del impacto ambiental y mejora la calidad de vida de las
personas. (simon & Arango Londoño, 2017)
Existen distintas fuentes de energías renovables en las que destacan:
Energía solar fotovoltaica
Energía eólica
Energía a partir de biomasa
Energía hidroeléctrica
Energía solar térmica
energía geotérmica
Estas son las utilizadas por los distintos países a nivel mundial pero también existen otras
menos comunes como la energía producida por el oleaje del mar.
Este tipo de energía son de gran importancia para aquellos países que disponen de
condiciones naturales y aceptables para incorporarlas a su sistema eléctrico, entre las que destacan
43
la radiación solar, fuentes hídricas y la energía eólica. Este tipo de recursos se hallan en distintos
países de Centro América y Sur América.
La mayor parte de los países del mundo centran su dependencia energética en el carbón,
petróleo y gas natural, lo que presenta un gran problema dado que estos tipos de combustibles de
origen fósil no son renovables por lo que sus fuentes son agotables en un futuro próximo y lo cual
produce cada vez más daño al planeta en su extracción y explotación, aparte de que los costos se
irán elevando a medida que se vayan agotando los recursos. (Badii, Guillen, & J.L, 2016)
Gran parte de las energías renovables se deriva ya sea directamente o indirectamente del
sol, dado que esta se puede utilizar para generar electricidad, calentar y darles iluminación a las
edificaciones entre una variedad de distintos usos tanto comerciales como industriales que se
pueden realizar gracias al sol. De esta misma manera este también intensifica los vientos y brinda
una ayuda a la utilización de la energía eólica como una alternativa. (Badii, Guillen, & J.L, 2016)
Según la International Energy Agency estima que la demanda de energía aumente en un
60% para el año 2040, de la misma manera, predice que debido a las emisiones de gases de efecto
invernadero al finalizar el siglo XXI halla un crecimiento en el calentamiento global entre 1,4 y
5,8 grados centígrados. (Robles & Rodriguez, 2018)
La agencia internacional de las energías renovables (IRENA) en su reporte global que
presento en el 2017, deja ver un 19,3% de la energía esencial del planeta se produjo de las energías
renovables obtenido un porcentaje del 9,1% a la producción de energía de la biomasa tradicional
y un 10,2% al uso de las energías renovables modernas. También se destacan las hidroeléctricas
con 3,6%. La utilización de las energías renovables crece de una manera acelerada dado que los
costos disminuyen. (Robles & Rodriguez, 2018)
44
A nivel mundial el uso de las energías renovables ha incrementado en un 2,3% desde el
año 2015, lo cual ayudo a que las emisiones globales de carbono que se asocian al consumo de
energía estuvieran estables. Actualmente existe un mayor conocimiento para la utilización de estas
energías y la eficiencia energética lo cual ayuda a temas importantes como el cambio climático.
La asamblea general de las naciones unidas busca incrementar el uso de las energías renovables
para el año 2030 con un 36% del total de la producción a nivel mundial. (Robles & Rodriguez,
2018)
El 86% de la capacidad energética de la unión europea, pertenece al uso de las energías
renovables con mayor utilización de la energía eólica y fotovoltaica. Alemania aumento el uso de
estas energías de un 10,5% al 24%. Estados unidos genero más del 15% de la energía total, en el
cual incrementa producción de electricidad por la energía eólica y fotovoltaica, así mismo
disminuyo la bioenergía. Brasil y Uruguay son los mayores representantes en Latinoamérica y el
caribe, en la utilización de energías alternativas para su sustentación eléctrica, siendo su principal
fuente la energía eólica. El líder en el continente asiático es China, dado que estos poseen una gran
producción de energía solar, eólica e hidroeléctrica. Otros países que destacan de este continente
son Tailandia, Filipinas y Pakistán, los cuales han ido aumentado en gran manera el uso de energías
renovables. Australia es el líder del continente oceánico siendo sus principales fuentes de energía
las hidroeléctricas con el 59% y la energía eólica con el 32% de toda su producción. Por último,
está el continente africano. Su mayor representante es Sudáfrica y Kenia, estos dos convirtiéndose
en mercados atractivos para la producción de energía solar y geotérmica. (Robles & Rodriguez,
2018)
45
6.13.1 Energías renovables en Latinoamérica
Actualmente Latinoamérica es catalogada como una región que rápidamente crece para
implementar las energías renovables. Los costos elevados de la electricidad en distintos países, la
demanda y la potencial exportación, incentivan al uso de sistemas para las energías renovables.
Una de las principales fuentes de producción de energía son las hidroeléctricas en la mayoría de
los países y esto se ha reflejado en políticas y legislaciones para el incentivo de energías
alternativas. (Robles & Rodriguez, 2018)
Por lo anteriormente mencionado en algunos países de América latina, han decidido optar
por las energías renovables dado que en cuentan con las condiciones y los recursos naturales para
aprovecharlos en proyectos de energías. (simon & Arango Londoño, 2017)
Incorporar las energías renovables para el desarrollo humano y económico de un país es de
gran ayuda como por ejemplo el de satisfacer la demanda en las comunidades rurales para esta la
energía solar es una opción bastante llamativa. En México tomaron la decisión de implementar
proyectos de generación de energía eólica. Uno de sus grandes proyectos es el complejo eólico de
Oaxaca que fue considerado el más gran de América Latina. Este está conformado por tres parques
eólicos llamados de la siguiente manera: Oaxaca II, Oaxaca III y Oaxaca IV. Siendo este uno de
las inversiones más grandes en energía eólica. (simon & Arango Londoño, 2017)
Argentina de igual manera decide incorporan energías alternativas para cubrir la demanda
de energía eléctrica del país con proyectos de energía eólica, debido a que este depende en su
mayoría de los hidrocarburos produciendo un gran impacto negativo al planeta. Por lo anterior
mencionado argentina decide utilizar el recurso viento, observando las grandes corrientes de aire
natural que se producen en la Patagonia. Dando provecho a estos datos tomados construyen 17
46
parques eólicos en el año 2013, pero aun así estos solo representan un porcentaje menor al 1% de
la demanda total de energía eléctrica. (simon & Arango Londoño, 2017)
Uno de los países más destacados en utilizar distintas fuentes para su producción de energía
eléctrica es Brasil, sus recursos están basados en hidrocarburos, energía nuclear y energías
renovables. este cuenta con la hidroeléctrica más grande de América Latina y la segunda a nivel
mundial, este tiene por nombre Itaipú, ubicada entre Brasil y Paraguay. En el año 2015 el 17,3%
de la energía que se consumió en Brasil fue suministrada por la hidroeléctrica. Brasil posee gran
variedad de recursos naturales que pueden ser aprovechados como el agua, viento y la radiación
solar. En el año 2013 Brasil ya contaba con 73 plantas instaladas, 26 en construcción y 103
proyectos para poder generar energía eólica y sustentar al país. (simon & Arango Londoño, 2017)
La inversión en proyectos de energías renovables se ha establecido como prioridad para
América Latina dado los desafíos energéticos que se les presentan como, por ejemplo: demanda
poblacional, depender en gran manera de combustibles fósiles y el cambio climático. (simon &
Arango Londoño, 2017)
El recurso hídrico es considerado como uno de las maneras de producir energía eléctrica
más seguro por sus costos de operación. Esto hace que dada la gran abundancia de agua que posee
Latinoamérica se desarrollen proyectos de hidroeléctricas, convirtiéndose en un componente de
mayor importancia en los países. (simon & Arango Londoño, 2017)
Se puede concluir que los países con mayor capacidad de utilización de energías renovables
es Brasil, México y Argentina. Existe otro recurso para la producción de energía que es mediante
centrales térmicas siendo este utilizado en países como México, argentina y Chile. Por último,
países como Brasil, México y Argentina generan energía nuclear y en los demás países de América
latina se elaboran proyectos sobre energías renovables. (simon & Arango Londoño, 2017)
47
6.13.2 Energías renovables en Colombia
Una de las principales fuentes para el desarrollo económico de Colombia es la generación
de energía, esto lo deja claro el instituto Choiseul y Kmpg en el estudio de competitividad global
de energía 2012. En él se enfatiza la gran capacidad de generar energía eléctrica en el país y es
catalogada de alta calidad, confiable y respetuoso con el medio ambiente. (simon & Arango
Londoño, 2017)
Colombia cuenta con unas buenas condiciones climatológicas por estar ubicada en el
trópico y la cordillera de los Andes. Esto lo hace un país con gran potencial para desarrollar
energías renovables en las diferentes regiones pudiendo enfocarse en la generación de energía
eólica, solar, biomasa, geotérmica e hidroeléctricas. (Robles & Rodriguez, 2018)
Sin embargo, se debe instaurar las condiciones que se requieren para el desarrollo de estas
energías alternativas y así mismo lograr ser un país líder en reducir la huella de carbono y con la
capacidad para la importancia de energías limpias. (Robles & Rodriguez, 2018)
En Colombia la demanda de electricidad se ha incrementado entre 1,5% y el 4,1% anual
desde el año 2001. El país proyecta ampliar las fuentes de generación de energía formulando
proyectos que utiliza fuentes renovables como la eólica. De esta manera en Colombia se promueve
el uso de energías limpias para el abastecimiento del sistema eléctrico con el objetivo de lograr la
demanda energética y la disminución de la contaminación. En Colombia el 69,77% de la energía
se genera de las hidroeléctricas, el 18,30% de las centrales térmicas y el 11,94% a la energía eólica.
(simon & Arango Londoño, 2017)
Colombia tiene como su principal fuente de energía la hidráulica, pero con una gran
problemática que se ve ha visto a través de los años y es debido a que tienen casi toda su
dependencia en este recuro, lo cual lo hace vulnerable a fenómenos como el del niño donde son
48
periodos de sequía bastante extremos, lo cual representa un riesgo alto para el sistema eléctrico
puesto que, cuando esto sucede el sistema se abastece de las centrales térmicas que operan a su
máxima capacidad. El sistema eléctrico de Colombia es dependiente de los cambios climáticos por
lo cual, se debe aprovechar los recursos naturales que las regiones para implementar otras fuentes
de energías renovables. (simon & Arango Londoño, 2017)
En el país se han desarrollado distintos proyectos y se han tomado iniciativas en otros como
por ejemplo la hidroeléctrica Ituango, proyecto que se ejecuta en el departamento de Antioquia.
Otro proyecto importante es el parque eólico de Jeripachi instalado en los alrededores del Cabo de
la Vela en la guajira. Este fue desarrollado por las empresas públicas de Medellín y está en
funcionamiento desde el 2004. La empresa Celsia ha tomado la iniciativa de realiza un proyecto
de una granja solar en Yumbo. Este consiste en instalar 35.000 paneles solares en 18 hectáreas.
Claramente se puede notar que los proyectos de energía limpias han ido aumentando con el pasar
de loa años y deberán seguir creciendo estas iniciativas poco a poco debido a la dependencia que
la energía tiene sobre la productividad del país, puesto que, si la producción aumenta el consumo
de energía de igual manera se incrementa, lo que haca que estas sean directamente proporcional.
(simon & Arango Londoño, 2017)
Colombia posee grandes recursos naturales que le permiten incorporar energías renovables
como las plantas solares y eólicas. Por esta razón el gobierno implementa la ley 1715 del 2014,
con el fin de reducir la carga tributario en los proyectos de energías limpias, ayudando a que se
generen más inversión por lo sostenible y amigable con el medio ambiente. (simon & Arango
Londoño, 2017)
49
6.14 Certificación LEED (LEADERSHIP IN ENERGY & ENVIRONMENTAL DESIGN)
Esta es una certificación internacional aplicada a los edificios que promueven la
sostenibilidad, LEED como dice sus siglas en ingles (leadership in energy & environmental
design), corresponde a las energías renovables y el diseño amigable con el medio ambiente. Este
sistema chequea si una comunidad o una edificación cumple con las ideologías que influyen con
el cuidado del medio ambiente como los son el uso eficiente del agua, el uso de energías
renovables, ahorrar energía, gestionar recursos, y reducir emisiones de dióxido de carbono.
(España C. d., 2014)
El consejo colombiano de construcción sostenible es quien determina la certificación
LEED en nuestro país, por lo que corresponde a la especialización del desempeño en edificios y
todo tipo de construcción que están en pro del cuidado del medio ambiente. Dicho consejo puede
certificar cualquier construcción (España C. d., 2014)
Este sistema se desarrolló y diseño en 1998 por integrantes de la U.S Green building counc,
cuyo objetivo es otorgar a dueños de edificios y operarios un reconocimiento por establecer
soluciones para construir edificios sostenibles, partiendo del buen diseño, materialización,
mantenimiento y operación de estos. (España C. d., 2014)
Posterior a la creación de LEED, muchos organismos de evaluación que existían en la
época se analizaron y rechazaron, debido a que se quería erigir un sistema que hiciera énfasis en
los impactos energéticos. (España C. d., 2014)
Ya que se sabe que la población mundial sigue en crecimiento y aun así que haya caído la
tasa de crecimiento en el transcurso de estos años el número de la población sigue en aumento lo
cual carrea el uso desmedido de recursos naturales y la contaminación del medio ambiente
perjudicando las futuras generaciones, consecuente con esto LEED promueve y reconoce a las
50
edificaciones que planean y tienen conciencia de esta problemática y buscan mitigarla. (España C.
d., 2014)
Como habitualmente se vienen realizando los procesos en el sector construcción y sector
industria, el USGBC implanto el LEED, un modelo de proyecto que incentiva prioriza, lidera y
cambia dichos procesos tradicionales en entorno al ambiente y los ecosistemas desde una
perspectiva integral. (España C. d., 2014)
La certificación LEED se creó con los siguientes objetivos:
Establecer “edificio sostenible” con pautas estándar de valoración común.
Incentivar proyectos integrales
Procurar y reconocer el trabajo constructivo que busca cuidar al medio ambiente.
Promover la sostenibilidad ambiental a través de competencias.
Dar una nueva perspectiva al consumidor de la relevancia que tienen los recursos naturales
y la repercusión de los impactos negativos.
Guiar a las generaciones futuras hacia la sostenibilidad cambiando la demanda del mercado
de la construcción
6.14.1 Beneficios
La certificación LEED y sus beneficios:
Con ayuda del IOT permite identificar variaciones en los consumos. (USGBC, 2018)
Genera una mayor eficiencia ya que el control se realiza en tiempo real, además de reducir
los gastos operativos y el impacto en el medio ambiente. (USGBC, 2018)
Centrar ideologías, estrategias y resultados de sostenibilidad con orientación al buen
desempeño. (USGBC, 2018)
51
Promueve a los edificios a consumir menos recursos y ambientar espacios seguros y
saludables para sus residentes. (USGBC, 2018)
LEED también apoya a la industria manufacturera a reducir el consumo energetico, el gasto
de agua, los desechos durante la fabricación, la emisión de CO2 durante la distribución y
el transporte. (USGBC, 2018)
Garantiza que la comunidad, los propietarios y los promotores se beneficien del diseño, la
construcción, las operaciones y el rendimiento sostenibles. (SIGMEA edificaciones
sostenibles). (USGBC, 2018)
Una de las principales ventajas es que estos edificios requieren utilizar menos cantidades
de energías, tanto al consumo de agua es menor, como los costos de mantenimiento y
operación. (USGBC, 2018)
6.14.2 Categorías de la certificación leed:
La certificación LEED como modelo evalúa los siguientes aspectos:
Sitios Sostenibles.
Uso Eficiente de Agua.
Energía y Atmosfera.
Materiales y Recursos.
Calidad del Ambiente Interior
Innovación y Diseño.
Localización y Transporte
Proceso Integrativo.
Prioridad Regional.
52
Enseguida se dará a conocer un resumen de las principales categorías:
1. Sitios Sostenibles
Se considera de suma importancia el lugar donde se va a construir la edificación, puesto
que se busca mitigar el impacto hidrológico, el daño a los ecosistemas, la fauna y la flora existentes
en el lugar a intervenir. (Seguí, 2016)
Recomendaciones para elegir la ubicación:
Favorecer las características del entorno del edificio.
Enfatizar en la interacción del edificio con el ecosistema
Restaurar y preservar la biodiversidad.
2. Eficiencia del agua
Conlleva aquellas estrategias y tecnologías que permitan disminuir la cantidad del recurso
hídrico consumido en la edificación con el objetivo de promover un uso más eficiente, inteligente
y racional de este recurso. (Seguí, 2016)
Las estrategias utilizadas para la conservación del agua tienen costos nulos y retornos
rápidos. Al implementar maquinaria y equipo con controladores y sensores automáticos genera
una eficiencia al momento de gestionar el uso del agua, esto produce que se reduzca en gran manera
el consumo.
3. Energía y atmósfera
Este aspecto busca estimar como es el comportamiento energético de las edificaciones
cuantificando el consumo total de energía requerida en el funcionamiento de estas y emplear el
uso de energías renovables con el fin de optimizar la eficiencia energética. (Seguí, 2016)
Con esto, se optimiza mejor el uso de la energía obteniendo costos menores de operación.
53
4. Materiales y recursos
Se busca promover la utilización de materiales reciclados priorizando que se conserven los
recursos, reduciendo los residuos que se generan durante el tiempo de vida del edificio. Su
principal enfoque es mitigar el impacto que se genere al medio ambiente. (Seguí, 2016)
5. Calidad del aire interior
El confort térmico, la utilización de luz natural, acústico y ventilación son algunos aspectos
que conllevan a que se mejore la calidad del ambiente interior.
En algunos edificios aumentara su coste financiero y mejorara la calidad de vida de las
personas que allí residen, en edificaciones de uso terciario e industrial ayudara a aumentar su
productividad. (Seguí, 2016)
Las edificaciones que incrementen su ventilación, que controlen de una mejor manera los
agentes contaminantes y la humedad, que filtre y limpie el aire exterior ayudará a que este disponga
de una mejor calidad del aire interior. (Seguí, 2016)
6. Innovación y diseño
Para este aspecto se busca evaluar el diseño de innovación de las edificaciones en base a
los estándares o requisitos necesarios para dar cumplimiento a la certificación LEED. (Seguí,
2016)
6.14.3 Proceso de certificación leed y su validación
Esta certificación tiene un proceso que se fundamenta en ejecutar y analizar los anteriores
aspectos nombrados a través de un agente certificado que es USGBC (US Green Building Council)
acredita.
54
La labor de dicho agente especializado consiste en adquirir aquella información que se
necesita en un proyecto, analizando todos los aspectos de este para poder constatar y entregar una
calificación pertinente. (Seguí, 2016)
Con esto definimos que el sondeo que realiza el especialista se desarrolla en los siguientes
pasos:
Registrar del proyecto en el USGBC
Definición de la clase de certificación a la que se quiere obtener
Pre-evaluación: a partir de los datos obtenidos, finalidades y objetivos del proyecto
Solicitud de la certificación
Revisión y certificación
6.14.4 Tipos de certificación LEED
Para una certificación LEED tenemos 4 tipos de certificación y estas se obtienen por un
edificio que consiga cierto crédito en su calificación, las cuales son (Seguí, 2016):
LEED PLATINO: Esta se da a edificaciones con 80 o más puntos.
LEED ORO: Esta se da a edificaciones que ganan una puntuación entre 60 y 79 puntos.
LEED PLATA: Esta se da a edificaciones que obtienen una puntuación entre 50 y 59
puntos.
LEED CERTIFICADO: Esta se da a edificaciones que consiguen entre 40 y 49 puntos.
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7. Análisis y discusión
Después de analizar los diferentes documentos investigados se determina la viabilidad de
la utilización de contenedores en edificaciones sostenibles para uso residencial. La reutilización
de estos en proyectos de vivienda reduce la mitigación del impacto ambiental negativo producido
por la gran demanda de contenedores que se encuentran en inutilidad en los puertos marítimos. En
países como Holanda, Estados Unidos, Inglaterra se han llevado a cabo proyectos de vivienda
utilizando los contenedores, demostrando que estos brindan el mismo confort a un menor costo y
con menores impactos negativos en su proceso de construcción que las viviendas construidas de
una manera convencional.
Se diseña un prototipo de vivienda sostenible que logre obtener la certificación leed
categoría plata la cual está estipulada entre en un puntaje de 50 a 59 puntos. Este diseño se basa
en tres aspectos importantes para la obtención de la certificación, los cuales son:
Energía y atmosfera (35 puntos)
Materiales y recursos (14 puntos)
Calidad del ambiente interior (15 puntos)
El diseño de la vivienda según parámetros dados por la guía de construcción sostenible
cuenta con las siguientes líneas base en los consumos de energía y agua:
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Tabla 5
Consumo promedio de agua y energía según el tipo de edificación
Nota: datos extraídos de la guía de construcción sostenible
La Tabla 5 demuestra el consumo promedio de una vivienda no vis de una zona climática fría.
7.1 Descripción del prototipo de vivienda
En el modelado 3D de la vivienda los sistemas hidráulico, sanitario, gas y eléctrico, nos
son posibles detallarlos por lo tanto en la figura 18 se muestra como se sustentará la vivienda en
cuanto al agua potable. En la figura 19 se ilustra cómo se implementará la tubería para los distintos
sistemas dejando ver que estas se encuentran embebidas en las paredes y debajo de la vivienda.
Figura 18. Tanque de Agua Enterrado. Tomado de (GROUP, 2019)
Tipo de Edificación
Línea Base de Consumo
Energético (kWh/m²-año)
Línea Base de Consumo
de Agua (lt/pers/día)
Clima: Frio
Vivienda No Vis 46,5 145,4
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Figura 19. Ejemplo de tubería en los contenedores. Tomado de (habitissimo, 2015)
Lo que muestra la figura 20 es una alternativa del manejo y tratamiento de las aguas lluvias
para ser nuevamente usadas ene l consumo de la vivienda, lo cual permite un uso eficiente del
recurso hídrico.
Figura 20. Sistema de recolección de aguas lluvia. Tomado de (España A. , 2020)
58
A continuación, se puede observar el renderizado de la vivienda en distintos perfiles:
Figura 21. Vista Frontal del prototipo. Fuente propia
Figura 22. Vista interior del prototipo. Fuente propia
59
Figura 23. Vista en planta del prototipo. Fuente propia
Figura 24. Vista posterior del prototipo. Fuente propia
60
Figura 25. Vista de los paneles solares implementados en el prototipo. Fuente propia
Figura 26. Vista Lateral derecha del prototipo. Fuente propia
Este diseño tiene 197 m² de área construida, la estructura principal está compuesta por 3
contenedores Dry Van de 40 pies (2.43 m de ancho, x 2,59 m de alto x 12.19 m de largo). La
fachada se mantiene el material original del contenedor para mantener la esencia de este elemento.
Cuenta con diversas entradas de luz natural lo que permite una iluminación directa a la vivienda,
61
la sustentación eléctrica de la vivienda será hibrida, puesto que tendrá un sistema de paneles solares
y una suscripción de acometida eléctrica publica, Según lo que se menciona anteriormente el
tanque de almacenamiento de agua potable será subterráneo, las diferentes redes hidráulicas,
sanitarias y eléctricas se encuentran debajo de la vivienda y embebida en las paredes. Por tal
motivo la vivienda esta cimentada sobre una losa flotante electro soldada dado que es una
“construcción liviana”, se eleva del terreno natural con el fin de evitar la corrosión del suelo. Para
un uso eficiente del agua según la resolución 549 de 2015, se implementan accesorios ahorrativos
de agua en todas las zonas donde se utilice agua.
Un tema importante que se debe tratar es el del confort térmico, puesto que se conoce que
estos contenedores son hechos de acero, por lo tanto, al estar expuestos a bajas temperaturas
provoca que la vivienda se mantenga fría por lo tanto no será del gran agrado de las personas que
allí residan. Para contrarrestar este fenómeno la vivienda posee en su interior un revestimiento en
madera en las paredes de la vivienda, pero a su vez esta contiene un aislante térmico entre la pared
del contenedor y el recubrimiento con el fin de ayudar a mantener el calor.
62
7.2 Costos
En base a proyectos de vivienda con contenedores de España, Chile, México, Ecuador y
Colombia, se estima un promedio de costos de construcción de la vivienda presentado en la
siguiente tabla:
Tabla 6
Costos de una vivienda con contenedores
Nota: Se debe aclarar que esto costos varían según el lugar donde se ejecute el proyecto.
Elaboración propia.
ITEM ACTIVIDAD COSTO TOTAL
1 PRELIMINARES $ 11.865.983,45
3 CIMENTACIONES $ 18.975.291,00
4 ACOMETIDAS $ 5.205.067,00
5 ESTRUCTURA $ 17.728.990,71
7 PISOS $ 2.854.867,00
8 CARPINTERIA $ 1.633.544,25
9 BAÑO $ 2.100.000,00
10 COCINA INTEGRAL $ 4.250.000,00
12 INSTALACIONES ELECTRICAS $ 15.245.000,00
13 TUBERIA $ 2.649.300,00
14 CUBIERTA $ 4.856.300,00
15 REVESTIVIMIENTO $ 5.670.500,00
TOTAL VIVIENDA $ 93.034.843,41
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8. Conclusiones
Se puede concluir que los contendores tienen unas características adecuadas para
poder implementarlos en vivienda, gracias a su fácil ensamblaje estos elementos
acortan el tiempo de construcción de una vivienda, además reducen el consumo de
agua y energía que ocurre durante la edificación de una vivienda convencional. El
material en los que están elaborados es acero corten el cual evita que se corroen,
pero que propone un problema en confort térmico, por lo cual se concluyó que estas
edificaciones son más viables implementarlas en climas fríos, agregándole algunos
revestimientos en materiales aislantes para la comodidad de las personas que
habitaran en ellas.
Se implementa el uso de energía fotovoltaica como fuente alternativa para la
propuesta de diseño de la vivienda, la cual con la normativa actual impuesta por la
CREG (Comisión de regulación de energía y gas), el cual es el 30% del consumo
total de la energía de la edificación.
Actualmente la gran mayoría de las edificaciones a nivel mundial necesitan
transformarse a la sostenibilidad, esto con el fin de causar un impacto positivo para
el medio ambiente, realizar ese tan esperado he importante cambio para mitigar las
afecciones al ecosistema, poniendo freno al calentamiento global y la
contaminación, disminuir es uso indebido de los recursos naturales y optar por el
uso de las energías renovables. Priorizando así en las nuevas construcciones la
búsqueda de la certificación LEED, ya que con ella se incentiva a los propietarios
64
y a la comunidad el cuidado por el medio ambiente integrando formas novedosas
para construir edificaciones que aportan a la noble causa.
Concluyendo así, que obtener la certificación LEED es de suma importancia, no
por poseer un sello o una certificación, sino que con las medidas que constituyen
una nueva ley en el sector construcción sostenible se hace un aporte fundamental
al medio ambiente resaltando lo esencial de concientizar acerca de la importancia
del desarrollo sostenible en la sociedad.
Finalmente se opta por la utilización del software de modelado Sketchup como
herramienta principal para la elaboración del prototipo de vivienda.
65
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