proyecto: “aplicaciones del acv y análisis térmico en...

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Proyecto: “Aplicaciones del ACV y análisis térmico en construcciones

edificadas con materiales alternos para la valoración de impactos

ambientales que incidan en el desarrollo sustentable”.

Informe proyecto de investigación UASLP-CA-2018 (Jun. 2012-Nov 2013). C.A. Hábitat Sustentable, Facultad del Hábitat, UASLP.

En relación con el plan de trabajo definido por los miembros del C. A. Hábitat Sustentable de la Facultad del Hábitat de la UASLP nos permitimos presentar a Uds. los resultados alcanzados hasta la fecha en las fases de investigación propuestas al inicio del proyecto:

Tama 1.- Investigación experimental con arcillas estabilizadas.

Con objeto de llevar a cabo la investigación experimental con materiales de tierra provenientes de diversos bancos localizados en la periferia de la ciudad de S.L.P., se realizaron pruebas de laboratorio con diversas arcillas para definir las de mejores cualidades plásticas y granulométricas para elaboración de bloques de tierra estabilizada y comprimida (Block-tec) y mediante pruebas de laboratorio determinar la plasticidad y estabilidad del material en condiciones naturales y evaluar su composición granulométrica para ser estabilizada.

Fig. 7.- Pruebas experimentales con diferentes tipos de arcillas

Los bancos de arcilla analizados se localizan principalmente en la periferia nor-oriente de S.L.P., así como en las comunidades de Jesús María y Laguna de San Vicente del Mpio. de Villa de Reyes, justo en los lugares en donde tradicionalmente se produce ladrillo de barro cocido, que se consume en S.L.P., y por las características propias de la arcilla resulta ser la más adecuada para la elaboración de tabique y se considera que de igual manera servirá para la producción de block-tec

.

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1.1.- Caracterización de bancos de material: La mayor parte del tabique artesanal que se consume en la ciudad procede de los lugares antes mencionados utilizando métodos rudimentarios como la quema de neumáticos, PET, madera etc. con combustóleo con la consecuente generación de emanaciones al aire altamente contaminantes.

Fig. 2.- Banco de arcilla ubicado en Col. Terceras S.L.P Fig. 3.-.Quema de ladrillo artesanal en horno tradicional

Fig. 4.- Banco localizado en Jesús Ma. Villa de Reyes. Fig. 5.- Producción de tabique artesanal en la periferia

1.2.- Pruebas de textura: Mediante pruebas de tacto se puede conocer la granulometría del material y establecer de manera preliminar la tipología de arcilla analizada, es decir, definir si se trata de un suelo de tipo arenoso, arcilloso o limoso.

Fig. 6.- Prueba de tacto para analizar la textura de la arcilla en campo suelo

Fig. 7.- Prueba de tacto para analizar la textura de la arcilla en el laboratorio.

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1.3.- Pruebas de sedimentación: La prueba de sedimentación se realiza en laboratorio, la arcilla se deja reposar en una probeta con agua durante 24 hrs. y se puede definir de manera proporcional la composición del material

Fig. 8.- Se colocan 125 ml de material en una probeta graduada, previamente pasado por mallas.

Fig. 9 Una vez colocada la arcilla se rellena la probeta con agua hasta alcanzar los 250 ml.

1.4.- Pruebas de contracción lineal: Para la prueba de contracción la arcilla se mezcla con agua y se hace una pasta que se coloca en moldes o simplemente se hace una cintilla de 1 cm. de espesor para después de 24 hrs. medir la contracción lineal del material

Fig. 10.- La arcilla se coloca sobre un molde de 1x2x10 cm. y luego de 24 hrs. se mide la contracción.

Fig. 11.- De igual manera se puede hacer la cinta de arcilla sin molde y medir luego su contracción

1.5.- Pruebas de plasticidad: La plasticidad del material se mide elaborando cintillas de arcilla las cuales se colocan en posición de cantiléver, mientras que una arcilla plástica resiste un doblez de hasta 90° y no se quiebra, una no plástica que se rompe fácilmente.

Fig. 12.- Se elaboran a mano cintillas de arcilla de 1 cm.

de espesor para medir la plasticidad de la arcilla Fig. 13.- La cintilla se coloca en cantiléver y dependiendo

del punto de quiebre se mide su plasticidad.

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1.6.- Elaboración de los especímenes con la prensa hidráulica: Para llevar a cabo la elaboración de adobes mecanizados (Block-tec) se requiere pasar el material de banco por la trituradora de molinos con objeto de homogeneizar el tamaño de las partículas. Posteriormente, el material triturado se pasa a la mezcladora horizontal en donde la arcilla se mezcla con cal y cemento o solamente cal para llevar a cabo el proceso de estabilización. A continuación el material perfectamente mezclado se coloca en la tolva de la prensa hidráulica Adopress 1000 para llevar a cabo la compresión del material y la obtención de piezas de Block-tec.

Fig. 14.- Triturador de molinos para homogeneizar el tamaño de las partículas previo a su estabilización.

Fig. 15.- Mezcladora Turboatic para homogenización de arcilla y los insumos estrabilizadores cal y/o cemento.

Fig. 16.- Prensa hidráulica Adopress para producción en serie de bloques de adobe mecanizado (block-tec).

Fig. 17.- Obtención de la pieza de block-tec ya comprimida para pasarla luego al proceso de fraguado.

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1.7.- Pruebas de resistencia mecánica: Se desarrollaron diferentes mezclas para la elaboración de

probetas de block-tec utilizando distintos proporcionamientos de insumos estabilizadores,

logrando resistencias variadas durante su período de fraguado según se muestra en tablas anexas.

Los prototipos se estabilizaron empleando diferentes insumos tales como cal hidratada y cemento

gris en proporciones de 6% de cal y 3% de cal y 3% de cemento en relación al peso total de arcilla

con objeto de avaluar sus capacidades de resistencia mecánica (kg/cm2) en períodos de 7, 14 y 28

días encontrando un incremento gradual de resistencia en relación con el incremento de edad del

prototipo y aumento de resistencia en los prototipos estabilizados con cal-cemento.

Fig. 18.- Protoipos tabitec estabilizados con 3% de cal en relación al peso total

de la arcilla utilizada en la elaboración de adobe mecanizado (tabitec) Fig. 19.- Báscula para pesar

arcilla e insumos establizadores

Fig. 20.- Protoipos block-tec estabilizados con 3% de cal y 3% de cemento en

relación al peso toital de la arcilla Fig. 21.- Etapas en la producción block-tec y prueba de resistencia

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1.8.- Pruebas de impermeabilidad:

. A efecto de tener un análisis comparativo entre diversos materiales tradicionalmente utilizados en la construcción para la elaboración de muros, se hicieron pruebas de humedad con insumos como tabique de barro, block de cemento, y adobe estabilizado (block-tec) éste último propuesto por el CAHS como insumo alterno en producción de vivienda sustentable. Resultados de impregnar en agua fragmentos de dichos materiales, nos muestran una buena cohesión de las partículas e impermeabilidad del material en los fragmentos del block-tec en relación con los resultados del tabique y block

Fig. 22.-

1.9.- Pruebas de erosión por intemperismo:

Se llevaron a cabo pruebas preliminares de simulación para evaluar la erosión del block-tec por efecto del desgaste producido en la superficie del material por acción de agua en un determinado tiempo, los resultados de dicha prueba están en etapa experimental y de comprobación de datos, en virtud de que inicialmente se realizaron pruebas con block-tec sin inclusión de fibras naturales y posterior-mente se efectuaron pruebas con lechuguilla, materia prima que permite mayor cohesión.

Fig. 23.-

1.10.- Pruebas de cohesión:

Con objeto de evaluar incrementos en la capacidad de resistencia mecánica del block-tec se añadieron a los insumos antes descritos fibras naturales como lechuguilla, logrando aumentos significativos en su capacidad de carga que le permite una mejor cohesión entre las partículas del material incluidos materiales estabilizadores como la cal o algunos otros productos agregados como aditivos tales como resistol diluido, adhesivos de concreto, etc.

Fig. 24.-

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Tema 2.- ACV comparativo entre el bock-tec VS. insumos convencionales tabique y block hueco:

2.1.- Definición de objetivos y alcances: El objetivo que persigue la investigación se refiere a la

necesidad de evaluar los impactos a la salud humana y a los ecosistemas que provocan los

materiales utilizados como insumos en la elaboración de productos como tabique y block,

tradicionalmente utilizados en la ciudad de San Luis Potosí para la construcción de vivienda

institucional y compararlos con los resultados obtenidos con otro material alterno a base de tierra

comprimida conocido como block-tec.

Se trata, entonces, de realizar un análisis comparativo de impactos ambientales generados entre

productos con funciones similares que son ampliamente utilizados para edificar muros interiores o

exteriores de viviendas que se producen masivamente en la localidad: el tabique común elaborado

de manera artesanal y cocido con sistemas altamente contaminantes, el block de cemento

producido de forma industrializada y elaborado con materias primas que durante su extracción y

proceso de transformación generan graves impactos al medio ambiente y el adobe mecanizado ó

block-tec (tierra comprimida sin cocimiento) material semi-industrializado propuesto para

emplearse en la construcción de vivienda sustentable.

Los límites del presente estudio quedan definidos entre las etapas de ciclo de vida conocidas

como de la “cuna a la puerta”, es decir que el análisis considera solamente desde las etapas de

extracción de materias primas, transporte, producción del insumo, su transportación y colocación

y no considera las etapas de uso de la vivienda como tal y disposición final de ésta.

Resulta importante señalar también, que por no considerar el ciclo de vida completo de estos

materiales, luego de ser colocados como muros en una vivienda, no es posible tener una visión

completa de los impactos ambientales que estos insumos generan a lo largo de su vida útil,

aunque es previsible que siendo el block-tec un material constructivo de mayor resistencia

térmica, los impactos producidos serían menores que las de sus competidores, aunque ello

requiere de una evaluación posterior por los consumos de energía que se pudieran ahorrar.

Funciones generales de los paneles sujetos a comparación:

Aislar, separar y delimitar espacios habitables interiores y bajo determinadas condiciones de análisis como envolvente exterior.

Función relevante: Separar espacios habitables interiores y eventualmente espacios exteriores;

¿Qué son? Elementos de construcción que sirven de soporte estructural y apoyo para la cubierta;

Tiempo de vida útil: 50 años;

Dimensiones: 1 m2 de superficie;

Frecuencia de uso: Continua

“Separar espacios habitables mediante un componente constructivo de 1 m

2 de superficie de muro, con capacidad

para soportar carga estructural proveniente del peso de la cubierta y/o entrepiso de una segunda planta de una vivienda que se considera con vida útil de 50 años”.

Determinada la unidad funcional se calcula el flujo de referencia, es decir, la cantidad necesaria de cada producto para cumplir con dicha unidad funcional, y a partir de estos datos se inicia la recolección de datos para definir el ICV, inventario de ciclo de vida.

Fig. 25.- Definición de la unidad funcional.

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En la tabla 23 se muestran los flujos de referencia, de cada producto a analizar, necesarios para

satisfacer 1 m2 de muro (unidad funcional), por tanto, los flujos de referencia para cada

comparable se determinan de acuerdo a las piezas que contiene la unidad funcional, considerando

que entre las piezas, independientemente de sus dimensiones se requiere una separación de 1 cm.

aprox. que corresponde al espesor del mortero a emplear para el junteo de piezas.

Unidad funcional Materiales Materias primas Flujos de referencia

1m2 Tabique artesanal

6x12x24 Arcilla con limo,

arena y agua. 60 pzas. / M

2

de 1.5 a 2 Kg / pza.

Block de cemento 12x 20x40

Cemento, arena y agua.

12.5 pzas. / M2

de 12.28 Kg / pza.

Tabitec 12x15x30 Arcilla seleccionada

cal o cemento y agua. 22 pzas. / M

2

de 16 Kg / pza.

Fig. 26.- Definición de flujos de referencia.

Para efectos de este análisis comparativo se consideran tres morteros diferentes para el junteo de

las piezas de cada comparable en un espesor aproximado a 1cm. en diferentes proporciones las

cuales se describen a continuación:

Mortero cal-arena 1:5 para el junteo de piezas de tabique común,

Mortero cemento-cal-arena 1:1:5 para el junteo de piezas de block hueco de cemento,

Mortero de arcilla-cal 1:10 para el junteo de piezas de block-tec o adobe estabilizado.

Independientemente que para el ACV se puedan considerar los muros sin recubrimiento, es decir

con acabado aparente, para este análisis si se consideran tres tipos de recubrimientos con

espesores aproximados de 1 cm. uno para cada comparable y en diferentes proporciones los

cuales se mencionan en seguida:

Aplanado de yeso en ambas caras para muestra de tabique común;

Aplanado de mortero cemento-cal-arena 1:1:10 en ambas caras para muestra de block;

Aplanado a base de arcilla en ambas caras para muestra de block-tec o adobe estabilizado.

Una diferencia importante entre los tres comparables estriba en su espesor, ya que el block-tec

que se elabora con tanto con las máquinas manuales como hidráulicas utilizan moldes para

espesores de 15 cm., mientras que el tabique de cuña y el block de cemento se producen en

espesores de 12 cm. aprox., lo cual significa una diferencia significativa en el volumen y peso de

materia prima a utilizar en la elaboración del primero, adicionalmente resulta conveniente

resaltar la diferencia del volumen y peso de materia prima del block cuya conformación hueca

disminuye considerablemente la cantidad de masa empleada en su producción.

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2.2. Inventarios de ciclo de vida.

Durante esta fase del ACV se cuantificaron todas las entradas y salidas de materia y de energía

incluyendo, como en el caso del tabique de barro, todas las emisiones del sistema analizado que

puedan generar un impacto sobre la salud humana o el entorno. Según lo establece la norma ISO

14041 (11998) esta etapa comprende la obtención de datos y los procedimientos de cálculo para

identificar y cuantificar todos los efectos ambientales adversos también denominados cargas

ambientales y que van asociadas a la unidad funcional definida.

2.2.1. ICV del muro de tabique artesanal.

Materiales Unidad Cantidad

- Áridos kg 175.58

- Estiércol kg 4.67

- Cal kg 7.64

- Yeso kg 26.67

- Agua lts 74.62

Energía Unidad Cantidad

- Aserrín MJ 93.42

- Neumáticos

usados

kg 0.99

Emisiones Unidad Cantidad

- CO2 kg 10.24

- CH4 kg 9.34

- N2O kg 1.40

- COV’s kg 0.01298

- COSV’s kg 0.03148

- PTS kg 0.01479

Transporte km Procedencia Medio tkm

- Áridos 25.00 Banco cercano Camión 14

m3

4.39

- Estiércol 3.00 Rancho cercano Camión 7 m3 0.01

- Cal 25.00 Banco cercano Camión 30

ton

0.19

- Yeso 12.50 Radio general en

Cd.

Camión 30

ton

0.33

- Agua 0.00 Red municipal 0.00

10

- Aserrín 12.50 Radio general en

Cd. Camión 8 ton

0.09

- Neumáticos

usados 12.50

Radio general en

Cd. Van 3 ton

0.01

- Ladrillos 12.50 Radio general en

Cd.

Camión 20

ton

1.31

Fig. 27.- Datos de entrada y salidas de materiales, energía y transporte para la construcción de 1 m2 de muro de ladrillo de barro artesanal.

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En el inventario del Cuadro 24 se consigna la presencia de emisiones generadas por el cocimiento

del ladrillo de barro en hornos artesanales utilizando insumos tales como: neumáticos usados,

aserrín, estiércol y otros desechos que son quemados con combustóleo o aceite quemado, y que

son causantes de emisiones de gases y partículas tóxicas altamente nocivas a la salud humana y

al medio ambiente. Por otra parte, la presencia de materiales como cal y yeso corresponde a los

insumos empleados en los morteros para el junteo de piezas y acabado final, respectivamente. De

igual manera, la presencia de combustibles como electricidad, diésel y gas natural concierne a los

combustibles utilizados por los equipos de producción en planta como vibro-compresoras,

buldócer, montacargas, etc.

2.2.2. ICV del muro de block hueco de cemento


- Áridos kg 175.69

- Cemento kg 9.34

- Cal kg 3.49

- Agua lts 30.63


- Electricidad kWh 0.81

- Diesel MJ 0.27

- Gas natural MJ 1.24


- Áridos 25.00 Banco cercano Camión 14 m3 4.39

- Cemento 12.50 Radio general en Cd. Camión 30 ton 0.12

- Cal 25.00 Banco cercano Camión 30 ton 0.09

- Agua 0.00 Red municipal 0.00 0.00

- Blocks 12.50 Radio general en Cd. Camión 10 ton 1.78

Fig. 28.- Datos de entrada de materiales, energía y transporte para la construcción de 1 m2 de muro de block hueco

de concreto.

En el inventario de insumos del cuadro 25 destaca la presencia de materiales como el cemento,

que constituye la materia prima indispensable en la producción del block, y su cantidad en peso así

lo indica. A si mismo, la presencia de materiales como la cal, además del cemento, concierne al

uso de estos insumos en la elaboración de morteros usados tanto en el recubrimiento del M2 de

muro como en el junteo de piezas.

A su vez, en los cuadros 3 y 4 se presentan los inventarios del adobe mecanizado (block-tec), en el

primero de los cuadros utilizando cem.-cal (3%-3%) como insumos estabilizadores y en el segundo

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empleando solamente cal (6%), y en ambos inventarios además la presencia de energía eléctrica

necesaria para llevar a cabo la compresión hidráulica de las piezas de block-tec.

2.2.3. ICV del muro de adobe estabilizado con cem.-cal


- Tierra kg 193.33

- Cal kg 5.06

- Cemento kg 5.06

- Paja kg 0.60

- Agua lts 38.34




- Tierra 25.00 Banco cercano Camión 14 m3 4.83


- Cemento 12.50 Radio general en ciudad Camión 30 ton 0.06

- Paja 25.00 Rancho cercano Van 3 ton 0.015


- Adobes cem – cal 12.50 Radio general en ciudad Camión 10 ton 2.11

Fig. 29.- Entrada para la edificación de 1 m2 de muro de adobe empleando cem.–cal como estabilizadores.

Los cuadros 26 y 27 corresponden a los inventarios de los insumos considerados por los autores

como alternos: el adobe estabilizado con cem.-cal y el adobe estabilizado solamente con cal.

2.2.4. ICV del muro de adobe estabilizado con cal.


- Tierra kg 197.23

- Cal kg 10.15

- Paja kg 0.60

- Agua lts 38.58




- Tierra 25.00 Banco cercano Camión 14 m3 4.93


- Paja 25.00 Rancho cercano Van 3 ton 0.015


- Adobes cal 12.50 Radio general en Cd. Camión 10 ton 2.12

Fig. 30.- Entrada para la construcción de 1 m2 de muro de adobe empleando cal como estabilizador.

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Por otra parte, en los inventarios realizados se destaca el hecho que, el mayor volumen de materia

corresponde a los insumos áridos con pesos de casi 200 kg. de materia por unidad funcional, lo

cual representa un volumen importante de extracción de suelo y arena a los ecosistemas donde se

localizan los bancos de explotación de la materia prima.

A su vez, el volumen en peso del insumo cemento disminuye en casi un 50% entre el volumen

requerido para la fabricación del block y la elaboración del mortero para juntas respecto al utilizado

en la estabilización del adobe. De manera inversa, el volumen en peso de la cal utilizada para el

mortero de recubrimiento y junteo del muro de tabique y el de recubrimiento del block representan

un 75% y 34% respectivamente respecto de la cal empleada en la estabilización del adobe. En

ambos casos el uso de cemento y cal, representa la generación de emanaciones tóxicas y uso de

combustibles fósiles que requieren en su producción altas temperaturas, para producción de calor.

Como se puede observar, en todos los inventarios presentados, merece especial atención el rubro

correspondiente a transporte, en virtud de que las distancias existentes entre los bancos de

materia prima y los centros de producción de los insumos, y de estos sitios a los espacios urbanos

en donde se edifican las viviendas están relativamente retirados.

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Fig. 31.- Inventario de transportes de materias primas

Tema 3.- Simulación térmica y medición de variables de confort en prototipos.

Para llevar a cabo este proceso de simulación y medición de variables como temperatura y

humedad, se consideraron las tipologías constructivas tradicionalmente más utilizados en la

edificación de vivienda masiva de tipo urbano y otros sistemas constructivos alternos, para ello se

elaboraron cinco prototipos a escala combinando diferentes materiales constructivos tanto en

muros como en cubiertas con objeto de llevar acabo simulaciones y valoraciones térmicas y de

humedad al interior de los mismos, y posteriormente llevar a cabo un análisis comparativo térmico

y de habitabilidad entre diferentes espacios, se determina plantear el Proyecto “Sistema de

Monitoreo de Módulos de Materiales” con la finalidad de registrar a través datalogers en el

interior de módulos propuestos, tres módulos en un inicio, con la finalidad de tener información

completa durante todo un año, iniciando este registro en Febrero de 2013 y apoyados con

alumnos de Servicio Social ; y se determina plantear tres módulos en un inicio:

Módulo A con material de adobe en muros y cubierta y se propone con similitud a una

vivienda de material de cimentación con mampostería de piedra. Los castillos se

sustituyen a través del cuatrapeo de piezas en las esquinas o cruces de los muros, con

acabado a través de material de tierra como repellado tanto en muros interiores y

exteriores, la cubierta se propone con adobe a manera de petatillo sobre una estructura

metálica (malla electrosoldada de 6”) y con acabado final del mismo material que el

recubrimiento con una pequeña pendiente para desalojar el agua de lluvia.

Módulo B con material de ladrillo rojo recocido y cubierta de concreto armado y se

propone con similitud a una vivienda de material de cimentación con mampostería de

piedra, Material de muros de ladrillo rojo recocido, con castillos de concreto armado con

acabado interior y exterior con mortero cal y arena, puertas de duela metálica y ventanas

de perfil tubular de lamina cal. 18, abatibles, con cristal de 3 mm., Material de cubierta

con losa maciza de concreto de 0.10 m. de espesor con acabado exterior con terrado de

tierra para impermeabilización y acabado interior con mortero cal y arena.

Módulo C con material de Block de concreto en muros y cubierta de lámina y se propone

con similitud a una vivienda de material de cimentación con mampostería de piedra,

Material de muros de block hueco de concreto, con castillos de concreto armado con

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acabado interior y exterior con mortero cal y arena, puertas de duela metálica y ventanas

de perfil tubular de lamina cal. 18, abatibles, con cristal de 3 mm., Material de cubierta de

Lamina acanalada con estructura de madera de pino con acabado rústico, con una

pendiente aproximada del 10%.

A su vez, los prototipos deberán monitorearse durante un período anual, a efecto de evaluar las

condiciones térmicas y de humedad en las diferentes estaciones del año y al final del período

señalado recabar la información para realizar el análisis térmico y de humedad al interior de cada

uno , compararlo con las condiciones térmicas prevalecientes en el exterior y los resultados entre

los diferentes prototipos, con objeto de seleccionar la tipología constructiva que, desde el punto

de vista térmico y ambiental, resulta más adecuado para la construcción de vivienda masiva,

independientemente de otros factores como los de tipo económico, que tradicionalmente son los

considerados en los programas sociales de vivienda institucional en nuestro Estado.

Prototipo 1.tabique de barro-concreto armado El prototipo se elaboró con tabique de barro de 12 cm. de espesor en los muros el cual fue recubierto posteriormente en su cara exterior con mortero cal: arena 1:5, a su vez la cubierta se construyó con dobles placas de concreto de 5 cm. de espesor. Este prototipo constituye una de las tipologías de construcción más edificadas en México y en nuestro Estado y por lo tanto se considera representativa para medir el confort interior y la habitabilidad de sus usuarios.

Fig. 32.- Prot. 1.- Muros de tabique y losa de-concreto

Prototipo 2.- block de cemento-lámina de zinc. Este prototipo se edificó con block de cemento de 12 cm. de espesor en los muros envolventes los cuales se dejaron aparentes en ambas caras, a su vez el techo se cubrió con láminas de zinc galvanizadas. Este prototipo representa una tipología institucional característica (Sedesol) con la donación de materiales en especie para la edificación de un dormitorio dirigido a familias marginadas localizadas en el medio rural y suburbano.

Fig. 33.- Prot. 2.- Muros de block y cubierta de-lámina de zinc

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Prototipo 3.tabique extruido concreto armado Se construyó el prototipo con piezas de tabique de barro extruido de 10 cm. de espesor aparentes en ambas superficies, por su parte la cubierta se elaboró con placas de concreto armado y placas de poliestireno de 5 cm. de espesor. Este prototipo define una tipología de menos común en la construcción habitacional, y más utilizada en edificios institucionales de tipo educativo como es el caso de los edificios de aulas y laboratorios de la UASLP.

Fig. 34.- Prot. 3.- Muros de tabique extruido-losa de concreto.

Prototipo 4.- Muros block-tec-techo de tierra. Se levantó el prototipo con piezas de adobe estabilizado y mecanizado (block-tec) en muros de 15 cm. de espesor aparentes en ambas superficies, por su parte la cubierta se elaboró con piezas de block de tierra. Este prototipo define una forma alterna de construcción más sustentable ya que su construcción está basada en materiales como arcilla estabilizada con cal que no requieren de procesos industrializados que sean significativamente contaminantes.

Fig. 35.- Prot. 4.- Muros de block-tec y techo de tierra.

Prototipo 5.- Muros y techo de tierra (super-adobe) El prototipo se edificó sobreponiendo sacos de tierra en forma de bóveda con un espesor aproximado de 50cm, los cuales fueron recubiertos en su cara externa con arcilla y se remató con casquete de tierra colocada sobre entramado de varillas y malla de gallinero con espesor de aprox. 10 cm. Junto con el prot.4 constituyen propuestas constructivas alterna a base de tierra y que suponemos serán las que tengan las mejores cualidades térmicas.

Fig. 36.- Prot. 5.- Muros y techo de tierra (superadobe)

Los prototipos se localizan en una azotea de la Facultad, lo cual permite la máxima exposición al

sol y viento durante todo el año y están orientados en el eje norte sur dejando el acceso al

prototipo en la cara sur de máximo asoleamiento y la cara opuesta hacia el norte con la menor

exposición, mientras que las laterales que reciben asoleamiento por la mañana y por la tarde

quedaron orientadas al oriente y poniente, respectivamente.

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Registro de datos

Para determinar el comportamiento térmico de los materiales que conforman la envolvente de los

módulos planteados y poder establecer las condiciones térmicas y de adaptación al medio para

determinar los límites de confort de cada módulo se procedió a establecer las características de

cada módulo en igual medida y circunstancia; y se determina plantear tres módulos en un inicio.

Instrumentos y Localización

La colecta de datos se plantea realizar cada hora por lo tanto nos darán 24 lecturas por día, se

tomarán lecturas del exterior a través del HOBO modelo H08-004-02 (Fig. 37). Para realizar el

monitoreo al exterior de la zona planteada (nivel superior del área de talleres y laboratorios de la

Facultad del Hábitat) y se propone con un elemento protector del datalogers, también

denominados HOBOS, con la finalidad de protegerlo contra el ambiente exterior (Fig. 38) como la

lluvia y el sol. Este aparato consta de seis platos circulares de melanina color blanca, los cuales

están dispuestos uno sobre otro en forma de torre con separadores en cada uno de los platos con

una separación uniforme lo que permite armar y desarmar fácilmente, los platos interiores que

son cuatro tienen una perforación para permitir el paso del aire al interior, el HOBO se sujeta en el

plato inferior, se tomaron lecturas de temperatura y humedad ambiente, apoyando esto se

tomarán datos del clima por medio de la estación meteorológica ubicada en otro edificio de la

Facultad (azotea del Instituto de investigación y Posgrado de la Facultad del Hábitat).

Fig. 37.- HOBO modelo H08-004-02 Fig. 38.- Protección de HOBO en lecturas en exterior.

Para los espacios internos de cada módulo se utilizaran dataloger de varios modelos HOBO H08-

004-02, HOBO U10-003 y HOBO U12-012. Con el HOBO U12 se tomará temperatura y humedad de

cada módulo al centro del espacio y con el HOBO H08 y U10 se tomará temperatura de puntos

cercanos a cada superficie del material en cada módulo determinándose en cinco puntos (cada

uno de los muros de acuerdo a su orientación siendo cuatro y uno más se coloca cercano a cada

cubierta).

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Ante lo anterior se recolectarán datos internos en cada módulo en seis puntos diferentes:

1) Muro con orientación Sur. 2) Muro con orientación Este. 3) Muro con orientación Norte 4) Muro con orientación Oeste. 5) Cubierta. 6) Interior centro del Espacio.

El monitoreo de los módulos se inició en Febrero de 2013 y los datos se tienen a Noviembre del

presente considerando por el momento solo las lecturas de los tres módulos descritos, en el

presente informe se presentan solo un mes de datos recolectados en la estación meteorológica

de la Facultad del Hábitat en el mes de Marzo y en los módulos en el mes de Junio.

Datos Climáticos del Marzo 2013 Estación Meteorológica de la Facultad del Hábitat, UASLP.

Temperatura Vientos Máxima Extrema Registrada 30.8 Dirección Vel. Prom. Vel. Máx. Promedio de Máximas Extremas 24.5 N 1.7 6.7 Promedio 17.2 NE 3.2 8.0 Promedio de Mínimas Extremas 10.8 E 2.3 6.9 Mínima Extrema Registrada 3.2 SE 1.6 4.1 S 3.2 7.8 SW 2.5 7.2

Humedad Relativa W 2.5 7.1

Máxima Extrema Registrada 86.1 NW 2.0 6.7 Promedio de Máximas Extremas 59.0 Frecuencia Porcentaje Promedio 35.3 N 262 8.80 Promedio de Mínimas Extremas 17.7 NE 736 24.73 Mínima Extrema Registrada 3.0 E 360 12.10 SE 68 2.28 S 350 11.76

Precipitación Pluvial SW 523 17.57

Máxima W 423 14.21 Máx. en 24 Hrs. NW 254 8.53 Total Ráfagas Vel. Prom. Vel. Máx. Máx. en 1 Hora N 3.8 13.2 NE 6.4 16.0 E 4.9 14.1

Radiación Solar SE 3.6 9.7

Máxima 1096.9 S 6.5 15.4 Promedio 237.7 SW 5.7 16.3 Total 176871.4 W 5.2 13.5 Total de Horas de Sol 353 NW 4.4 13.7

Resumen Mensual de Marzo de Datos Climáticos. Fuente: Informe de Sistema de Monitoreo de Módulos de Materiales, CAHS, 2013.

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Promedio Mensual del Módulo de Adobe Interior M. Sur M. Este M. Norte M. Oeste Cubierta

Temp. Humedad Temp. Temp. Temp. Temp. Temp.

Máxima Extrema 32.4 79.0 31.1 31.5 31.9 32.3 34.5

Promedio Máxima 28.4 57.1 27.8 27.9 28.2 28.6 29.9

Promedio 25.0 50.0 24.2 24.4 24.5 24.6 25.6

Promedio Mínima 21.9 41.0 20.9 17.1 21.2 21.2 21.5

Mínima Extrema 17.8 22.6 17.1 17.1 17.1 17.5 17.4

Fecha Máxima 12/ 15:00 Hrs. 12/ 15:00 Hrs. 06/ 19:00 Hrs. 13/ 11:00 Hrs. 06/ 21:00 Hrs. 06/ 20:00 Hrs. 06/ 00:00 Hrs.

Fecha Mínima 08/ 08:00 Hrs. 08/ 08:00 Hrs. 22/ 07:00 Hrs. 06/ 19:00 Hrs. 22/ 11:00 Hrs. 22/ 10:00 Hrs. 22/ 12:00 Hrs.

Resumen Mensual de Módulos en el mes de Junio. Fuente: Informe de Sistema de Monitoreo de Módulos de Materiales, CAHS, 2013.

Promedio Mensual del Módulo de Block Interior M. Sur M. Este M. Norte M. Oeste Cubierta


Máxima Extrema 36.0 93.5 35.7 37.4 36.1 37.3 41.7

Promedio Máxima 30.7 69.8 31.3 32.4 31.6 32.8 36.0

Promedio 24.5 55.0 24.7 24.8 24.6 25.0 26.4

Promedio Mínima 19.4 36.7 18.5 15.6 17.9 17.0 19.1

Mínima Extrema 16.5 15.6 15.6 15.6 15.6 15.6 16.1




Promedio Mensual del Módulo de Ladrillo Interior M. Sur M. Este M. Norte M. Oeste Cubierta


Máxima Extrema 33.5 91.3 32.3 33.2 33.2 34.5 35.9

Promedio Máxima 28.9 72.4 28.1 28.6 28.8 29.6 30.7

Promedio 24.3 63.4 23.9 24.2 24.3 24.5 24.8

Promedio Mínima 20.2 51.6 19.6 16.4 20.1 20.1 19.8

Mínima Extrema 16.7 28.6 16.4 16.4 16.6 16.7 16.6




Dr. Gerardo Javier Arista González, M. D. B. Jorge Aguillón Robles Cuerpo Académico Hábitat Sustentable,

Facultad del Hábitat, UASLP.

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1.4.- Pruebas de conductividad térmica:

Hasta la fecha no se han realizado pruebas relacionadas con la conductividad térmica de los materiales propuestos, aunque se están desarrollando los prototipos de espacios a escala para desarrollar dichas pruebas.

Los resultados y conclusiones parciales de esta etapa 3ª de la investigación se entregarán durante

el mes de Junio del 2013, mientras que los resultados del monitoreo anual se presentarán a fines

del mes de diciembre del 2013. En cuanto a los resultados y conclusiones finales de la 2ª etapa se

presentarán durante el mes de junio del 2013 una vez concluidas las etapas de la metodología ACV

y realizados el análisis de incertidumbre del análisis comparativo entre los diferentes materiales

propuestos, a su vez la 1ª etapa se concluirá una vez evaluadas todas las características físicas del

block-tec y revisadas las diversas muestras de arcilla de las diferentes regiones del Estado.

proyecto: “aplicaciones del acv y análisis térmico en...

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