UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ETSAM....

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ETSAM. DCTA. TRABAJO DE FIN DE MASTER

MUCTA

“UTILIZACIÓN DE UN SISTEMA CONSTRUCTIVO CON

AISLANTE TÉRMICO VEGETAL EN VIVIENDAS DE INTERÉS

SOCIAL RURAL EN LA REGIÓN ANDINA DEL ECUADOR”

FABIÁN DAVID BANDERAS MONTALVO

DIRECTOR DR. ARQ. FRANCISCO JAVIER NEILA GONZÁLEZ

MADRID – ESPAÑA 2015

Agradecimiento

A mi familia, Lucia, Fabián, Emilia, Andrea y Rafaela, y amigos, por todo su apoyo.

A mi director Dr. Arq. Francisco Javier Neila González

Por su valiosa orientación y apoyo para la conclusión de este trabajo.

A las arquitectas María Eugenia Lacarra y Patricia Buenaño por sus valiosos aportes.

Universidad Politécnica de Madrid Fabián Banderas

ETSAM. DCTA. Trabajo de Fin de Máster, 2015

INDICE Resumen I

Introducción II Justificación II

Hipótesis III

Objetivos III

Estado del Arte IV

Metodología V

1. Capítulo 1: La vivienda social rural en la región andina del Ecuador 1 1.1 Introducción: 1

1.2 Antecedentes: La vivienda social en Ecuador 2

1.3 Caracterización de la vivienda social rural en la región andina del Ecuador 3

1.3.1 Situación de la vivienda rural en la región andina 3

1.3.2 Oferta de vivienda de interés social en la región andina del Ecuador 5

1.3.2.1 Tipología de vivienda MIDUVI 6

1.3.2.1.1 Sistema constructivo vivienda MIDUVI 7

1.3.2.2 Tipología de vivienda Casa Lista, Mutualista Pichincha 10

1.4 Análisis de la oferta de vivienda en función del confort térmico interior 11

2. Capítulo 2: Vivienda social condiciones mínimas de habitabilidad: 13 2.1 Introducción 13

2.2 Conceptualización de la vivienda 13

2.3 Conceptualización de habitabilidad 14

2.4 Reinterpretación de la vivienda social 15

3. Capítulo 3: El clima en la región Andina del Ecuador 16 3.1. Introducción 16

3.2. Zonificación climática del Ecuador según la norma ecuatoriana de la

construcción 2011 (NEC-11) 17

3.3. Características geográficas de la región andina 18

3.4. Caracterización climática de la región andina 19

3.4.1. El efecto de las masas de aire en el clima andino 19

3.4.2. Temperatura en la Región andina del Ecuador: 20

3.4.2.1. Análisis por estaciones meteorológicas, Anuario Meteorológico 2010, del

Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología del Ecuador 20

3.4.2.1.1 Estaciones meteorológicas estudiadas 21

3.4.3 Humedad relativa en la región andina del Ecuador 23

3.5. Zonas climáticas propuestas 24

3.6 Comparación con zonas climáticas según el CTE de España: 25

3.6.1. Identificación de territorios españoles con temperaturas medias anuales

Similares 25

4. Capítulo 4: Aislantes Térmicos Vegetales 27 4.1. Introducción 27

4.2. Justificación 28

4.2.1. Ventajas de los aislantes térmicos vegetales frente a los aislantes

térmicos de origen inorgánico y orgánico con producción

industrializada. 28

4.3. Carrizo 29

4.3.1. Caracterización física y químicas del carrizo 29

4.3.2. El carrizo en la construcción 29

4.3.3. El carrizo como aislante térmico 30



4.4. Totora 33

4.4.1. Producción de totora en Ecuador 33

4.4.2. La totora como material de construcción 34

4.4.2.1. Propiedades físicas y químicas de la totora 35

4.4.3. La totora como aislamiento térmico 36

4.5. Paja 41

4.5.1. Propiedades constructivas de la paja 42

4.5.2 La paja como aislante térmico 42

4.6. Conclusión 43

5. Capítulo 5: La arquitectura vernácula en la región andina del Ecuador 45

5.1. Introducción 45

5.2. La tierra como material de construcción 46

5.3. Adobe 46

5.4. Tapial 47

5.5. Bahareque 49

5.6 Virtudes de la arquitectura vernácula en la región andina 50

6. Capítulo 6: Sistema Constructivo Propuesto 51 6.1. Introducción 51

6.2. Lineamientos generales del sistema constructivo a utilizarse 51

6.3 El bahareque como solución constructiva, Quincha mejorada 52

6.3.1: La quincha en la región, Latinoamérica 54

6.3.2. Quincha, comportamiento sismo resistente 56

6.4. Quincha prefabricada, descripción del sistema constructivo 57

6.4.1. Cimentación 58

6.4.2. Estructura 59

6.4.2.1 Montaje de los pilares 61

6.4.3. Paneles 63

6.4.3.1. Trenzado del carrizo en los paneles 63

6.4.4. Revoque 68

6.4.5. Cubierta 69

6.5. Consideraciones arquitectónicas 70

6.6. Proceso constructivo: Industrialización y mano de obra

participativa, autoconstrucción 71

6.6.1. Mano de obra participativa 71

6.6.2. Industrialización del sistema constructivo 72

6.6.2.1. Referente: Viviendas Hogar de Cristo, región costa ecuatoriana 73

6.7. Análisis económico del sistema constructivo, Quincha 75

6.7.1. Comparación general frente a sistemas convencionales 76

6.7.2. Referentes económico: Vivienda de quincha 77

6.7.2.1. Referente económico: Ica, Perú 77

6.7.2.2. Referente económico: Mendoza, Argentina 79

6.7.2.3. Conclusiones 81

6.7.3. Análisis precios unitarios, sistema propuesto 81

6.7.3.1 Consideraciones 81

6.7.3.2. Análisis de precios unitarios 82

7. Capítulo 7: Incorporación del aislamiento térmico vegetal al sistema

constructivo propuesto 86

7.2 Parámetros característicos de la envolvente: 86



7.2.1. Caracterización del envolvente: Zona climática CTE E1, valores límite,

edificio de referencia: 87

7.2.2. Caracterización del envolvente: Zona climática CTE D1, valores límite,


7.2.2. Caracterización del envolvente: Zona climática CTE C1, valores límite,


7.3. Caracterización del envolvente propuesto sin aislante térmico 88

7.4. Caracterización del envolvente propuesto con aislante térmico: 89

7.4.1. Incorporación del aislante térmico al sistema constructivo: 92

Conclusiones 95

Bibliografía 100

ANEXOS 106



INDICE DE TABLAS Tabla 1: Déficit habitacional cualitativo y cuantitativo en la región andina del Ecuador. 4 Tabla 2: Tipos de Vivienda de Interés Social MIDUVI. 5

Tabla 3: Descripción sistema constructivo vivienda MIDUVI. 6

Tabla 4: Condiciones interiores de diseño. 9 Tabla 5: Descripción sistema constructivo vivienda Casa Lista, Mutualista Pichincha. 10

Tabla 6: Cálculo de trasmitancia (U), cerramiento vivienda MIDUVI y Casa Lista. 11

Tabla 7: Transmitancia del elemento [W/m2 K] valores límite por zona climática Código Técnico

de la Edificación (CTE)-España. 12

Tabla 9: Zonas climáticas, clasificación NEC-2011. 18

Tabla 10: Estaciones meteorológicas Estudiadas. 21

Tabla 11: Zonas climáticas propuestas según altitud. 24

Tabla 12: Valores climáticos normales 1981-2010, ciudades referente CTE. 26

Tabla 13: Propiedades Físicas, comparación entre tallos de totora libre y atados. 35

Tabla 14: Propiedades Químicas. 36 Tabla 15: Comparación trasmitancia térmica entre adobe y totora. 37

Tabla 16: Cuadro comparativo aislamientos térmicos estudiados. 44

Tabla 17: Clasificación de los sistemas constructivos en tierra con tecnología mixta, según

Hays y Matuk (2005). 53

Tabla 18: Detalle de rubros y tipo de mano de obra. 72

Tabla 19: Costo vivienda en Quincha. Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 10 viviendas para damnificados del terremoto de 2007 en Ica, Perú (Euros)

autora: Arq. María Eugenia Lacarra, Grupo Habitabilidad Básica, ETSAM. 78

Tabla 20: Costo de dos viviendas tipo (A1, B1) en Quincha “Análisis económico

comparativo de soluciones habitacionales alternativas con quincha respecto a las

construcciones tradicionales” publicado en Argentina el 2009 en el volumen 13

de la revista “Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente”.

(Pesos argentinos) 80

Tabla 21: Presupuesto referencial propuesta. 82

Tabla 22: Zonas climáticas propuestas región andina del Ecuador. 86

Tabla 23: Caracterización del envolvente: Zona climática CTE E1, valores límite,




Tabla 24: Caracterización del envolvente: Zona climática CTE D1, valores límite,


Tabla 25: Caracterización del envolvente: Zona climática CTE C1, valores límite,


Tabla 26: Datos de comportamiento térmico de la quincha prefabricada, según dos fuentes

bibliográficas. 88

Tabla 27: Cuadro comparativo espesor del cerramiento necesario para obtener un valor de

trasmitancia (U) similar al de un cerramiento de quincha de 0,10 cm de espesor. 89

Tabla 28: Características térmicas de un cerramiento de quincha con aislante térmico de

Carrizo. 90


totora. 91


totora. 91



INDICE DE IMÁGENES Imagen1: Vivienda en adobe y cubierta de teja, Chiquintad, Azuay 4

Imagen 2: Vivienda MIDUVI, proyecto La Tranca, parroquia Honorato Vásquez

del cantón Cañar 7

Imagen 3: Vivienda cerramiento de ladrillo, .provincia de Loja 7

Imagen 4: Vivienda Cubierta de carrizo Alemania. 30

Imagen 5: Panel estándar de carrizo, Hiss Reet 32

Imagen 6: Panel granular de carrizo, Hiss Reet 32

Imagen 7: Panel estándar de carrizo, utilización al interior 31

Imagen 8: Cosecha de totora, Lago San Pablo, Ecuador 34

Imagen 9: Sección de un tallo de totora. 36 Imagen 10: Panel de typha y magnesita. 39

Imagen 11: Instalación de paneles de typha. 40

Imagen 12: Cubierta aislada con paneles de typha 40

Imagen 13: Cubierta de paja a más de 3000 msnm, en la región andina del Ecuador. 41

Imagen 14: Vivienda Larixhaus, Panel prefabricado con paja como aislamiento térmico. 43

Imagen 15: Construcción de muro de Tapial, Parroquia Pasa, Tungurahua, Ecuador. 48

Imagen 16: La Casa en Requínoa, VI Región de Chile, Arq. Manuel Dörr Quincha,

entramado con trama de listones de 1”x1” de álamo 54

Imagen 17: Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada

modular para damnificados del terremoto del 15 de agosto de 2007 en Ica, Perú.

Autora: María Eugenia Lacarra y financiación de las ONGDs inglesas Christian

Aid y Progressio (periodo de ejecución: 2008) 55

Imagen 20: Preparación de pilares para empotramiento, Proyecto: Apoyo a la

Autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada modular para

damnificados del terremoto del15 de agosto de 2007 en Ica, Perú.

Autora: María Eugenia Lacarra 62

Imagen 21: Fabricación artesanal de paneles, Perú. 73

Imagen 22: Fabrica de paneles para viviendas Hogar de Cristo, Guayaquil, Ecuador. 74

Imagen 23: Vivienda tipo, Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 10 viviendas para

damnificados del terremoto de 2007 en Ica, Perú (Euros),

autora: Arq. María Eugenia Lacarra, Grupo Habitabilidad Básica, ETSAM 78



INDICE DE MAPAS Mapa 1: Mapa físico del Ecuador 16

Mapa 2: Temperatura media multianual entre 1965 – 1999 NEC-2011 17

Mapa 3: Ubicación de Estaciones Meteorológicas Estudiadas 21

Mapa 4: Mapa de zonas sísmicas Ecuador. 57



INDICE DE DETALLES Detalle 1: Corte estructural vivienda tipo MIDUVI 8

Detalle 2: Sección cerramiento de adobe recubierto con panel de totora de 5,08cm de

espesor. 38

Detalle 3: Aislamiento térmico exterior, propuesto por estudio de la Universidad de

Minnesota. 38

Detalle 4: Detalle encofrado para muro de tapial. 48

Detalle 5: Estructura de panel tradicional de bahareque. 50

Detalle 6: Componentes de las técnicas mixtas en tierra. 52

Detalle 7: Detalle Quincha, muro con paneles prefabricados. 58

Detalle 8: Isometría estructura, vivienda tipo superficie 45,81m

2 59

Detalle 9: Despiece estructural, vivienda tipo superficie 45,81m

2 60

Detalle 10: Fijación del pilar de madera a la cimentación. 61

Detalle 11: Fijación del pilar de madera a la cimentación, unión metálica. 62

Detalle 12: Isometría panel de quincha. 64

Detalle 13: Vista frontal y sección, armado estructural tablero tipo prefabricado de Quincha. 65

Detalle 14: Panel ventana baja. 66

Detalle 16: Encuentro entre paneles. 68

Detalle 17: Sección encuentro cimentación con panel. 69

Detalle 18: Isometría armado de cubierta, par e hilera. 70

Detalle 19: Fachada Tipo, detalle de paneles 75

Detalle 20: Incorporación del aislante térmico al sistema constructivo. 92

Detalle 21: Conector metálico acero, paneles de quincha con aislante térmico 94



INDICE DE PLANOS

Plano 1: Planta de la tipología de vivienda A1 construida por el IPV Mendoza 79

Plano 2: Planta de la tipología de vivienda B1 construida por el IPV Mendoza 80

Plano 3: Planta, vivienda tipo 45,8 m

2 81



INDICE DE GRAFICOS: Gráfico 1: Temperatura medias anuales 2010 por nombre de la estación. 22

Gráfico 2: Temperatura medias anuales 2010 por altitud. 22

Gráfico 3: Humedad relativa media, estaciones estudiadas 23

Gráfico 4: Análisis económico comparativo, influencia de mano de obra en el costo total de

la obra 76



ANEXOS

1. Detalle de rubros, Analisis de precios unitarios, Apoyo Arq. Patricia Buenaño, Ecuador

2. Díaz Gutiérrez, A. (1984). Sistema constructivo «Quincha Prefabricada». Informes de la

Construcción, 36 , 25-34.

3. Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R. (2009). Análisis de la

transmitancia térmica y resistencia al impacto de los muros de quincha. Informes de la

Construcción, 67 , e063.

4. Cuitiño, G., Esteves, A., Rotondaro, R., & Maldonado, G. (2009). Análisis económico

comparativo de soluciones habitacionales alternativas con quincha respecto de las

construcciones tradicionales. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente vol.

13 , 05.23-05.29.



I

Resumen:

Este estudio plantea mejorar las condiciones de habitabilidad de la vivienda social rural

en la región andina del Ecuador, mediante el rescate de una técnica tradicional y la

incorporación de aislante térmico vegetal. El trabajo inicia con el análisis de la

situación actual de la oferta de vivienda social rural en la región, para luego caracterizar

a la vivienda social en función de la habitabilidad. Mediante el análisis climático se

identifica las condicionantes de diseño del envolvente. El enfoque de la propuesta

constructiva nace de técnicas y materialidad de la arquitectura vernácula de la región,

utilizando un sistema constructivo conocido como quincha prefabricada como una

solución eficiente y sustentable, para resolver los problemas de habitabilidad en la

región andina del Ecuador.



II

Introducción

El derecho a la vivienda está consagrado en más de 100 constituciones a nivel mundial,

sin embargo en el 2007 había 100 millones de personas sin techo y más de un billón

viven en alojamientos precarios alrededor del mundo (Golay, Christophe 2007). En el

artículo 30 de la constitución del ecuatoriana del 2008 se establece que “Las personas

tienen derecho a un hábitat seguro y saludable, y a una vivienda adecuada y digna, con

independencia de su situación social y económica” Cabe entonces definir qué se

entiende como vivienda adecuada y digna.

La Comisión de Asentamientos Humanos y la Estrategia Mundial de Vivienda hasta el

Año 2000 en su párrafo 5 establece “el concepto de “vivienda adecuada” [...] significa

disponer de un lugar donde poderse aislar si se desea, espacio adecuado, seguridad

adecuada, iluminación y ventilación adecuadas, una infraestructura básica adecuada y

una situación adecuada en relación con el trabajo y los servicios básicos, todo ello a un

costo razonable” (Golay, Christophe 2007) Esta definición general, no contempla

varios factores, como la relaciones sociales y condiciones de habitabilidad de la

vivienda.

Históricamente los proyectos de vivienda de interés social, en la región andina

ecuatoriana, no han tomado en cuenta las condiciones climáticas, relaciones sociales y

materiales de la región, planteando soluciones ajenas a la realidad y necesidades de la

población.

Justificación

Cuando se diseña y construye vivienda social, debido al requerimiento de ajustarse a

presupuestos reducidos y la falta de iniciativa, “la vivienda pública se presenta como

dormitorios baratos, bajo una filosofía de planeación militar/industrial: construir la

mayor cantidad de unidades, lo más barata y eficientemente posible,” (Salingaros,

Brain, Duany, Mehaffy, & Philibert-Petit, 2006) por lo tanto, muchas veces alejadas de

la realidad climática, geográfica y socio cultural de sus habitantes.



III

Las respuestas convencionales en muchas ocasiones fracasan, por no otorgar la calidad

y habitabilidad mínima. La falta de apropiación de la vivienda por parte del usuario

degenera en falta de mantenimiento y, a veces, abandono. La nula adaptabilidad y

capacidad de crecimiento de las soluciones habitacionales impide que las mismas

perduren en el tiempo.

Las condiciones de habitabilidad de una vivienda de interés social se encuentran

determinadas por varios parámetros, entre ellos la superficie y distribución espacial. Los

proyectos de vivienda social en Ecuador se quedan en estos recursos mínimos, dejando

a un lado otros factores importantes, como el confort térmico.

Frente a esta problemática, este trabajo busca una solución constructiva tradicional que

se pueda, de alguna manera, industrializar para convertirse en una solución factible y

propia de la materialidad y la tecnología del lugar. Se plantea que incorpore un material

vegetal local como aislante térmico para mejorar las condiciones de confort al interior

de las viviendas. La utilización de materiales vegetales como aislante térmico se

justifica en su disponibilidad y sustentabilidad. Caracterizar e identificar las condiciones

climáticas a las que deberán hacer frente las viviendas durante el proceso de diseño y su

posterior ejecución garantiza que el usuario se encuentre protegido y confortable dentro

de la vivienda.

Hipótesis

Es posible implementar un sistema constructivo con aislamiento térmico vegetal

que mejorará las condiciones de habitabilidad de la vivienda social rural en la

región andina del Ecuador con un coste reducido.

Objetivos

Objetivo general:

• Implementar un sistema constructivo semi industrializado, y sustentable que

utilice aislamiento térmico natural para mejorar las condiciones de habitabilidad

en proyectos de vivienda social en la región andina ecuatoriana.



IV

Objetivos específicos:

• Establecer la necesidad de utilizar aislante térmico en la construcción de

vivienda social en la región andina del Ecuador.

• Comparar el comportamiento térmico de los cerramientos en soluciones

habitacionales convencionales, frente al cerramiento con aislamiento térmico

propuesto.

• Rescatar técnicas y materiales de construcción tradicionales como una solución

eficiente a la problemática de vivienda social en la región andina ecuatoriana.

• Evaluar la factibilidad económica del sistema constructivo a implantarse.

Estado del arte

Mejorar las condiciones de habitabilidad de la vivienda social en Latinoamérica es una

línea de investigación muy amplia, activa y debatida. Los campos temáticos que

contempla el desarrollo de proyectos de vivienda social son muy amplios por lo que la

investigación se desarrolla desde distintas ramas.

En el momento actual, frente al rápido crecimiento poblacional, el optimizar el acceso y

calidad de la vivienda social es fundamental no solo en Latinoamérica, si no en todo el

mundo. El no logra solventar la demanda de vivienda, por parte de los actores

responsables, desencadena en asentamientos y construcciones que no satisfacen las

necesidades mínimas de habitabilidad.

La problemática de la vivienda rural en el Ecuador, y en especial en la región andina,

está ligada con el abandono y la pobreza en la que viven muchas comunidades. Muchas

familias viven en condiciones precarias o deficientes. “Lastimosamente, en el Ecuador,

no existe una comprensión generalizada de la vivienda como un proceso social;

comúnmente, se la ha concebido como un producto aislado, de allí que las

intervenciones resultantes sean propuestas limitadas, descontextualizadas, precarias o

contraproducentes.” (Pinto & Ruiz, 2009)



V

Metodología:

Primera Etapa: Análisis previo

• Interpretación y conceptualización de habitabilidad y vivienda social.

• Análisis de oferta de vivienda social en la región andina del Ecuador.

• Caracterización climática de la región andina del Ecuador.

o Propuesta de zonas climáticas para la región andina del Ecuador

o Comparación zonas climáticas propuesta con zonas climáticas del

Código Técnico de la Edificación España.

Segunda Etapa: Análisis constructivo

• Evaluar los materiales a utilizarse como aislante térmico.

• Análisis de la arquitectura vernácula de la región andina del Ecuador, adobe,

tapial, y bahareque.

Tercera Etapa: Implementación

• Definición y justificación del sistema constructivo a utilizar.

• Incorporar el aislante térmico vegetal al sistema constructivo

• Conclusiones y discusión de resultados



1

Capítulo 1: La vivienda social rural en la región andina del Ecuador

1.1 Introducción:

Para el ser humano contar con un refugio, un espacio donde se sienta protegido, y se

pueda desarrollar íntegramente y libremente, viviendo con dignidad y seguridad, es una

necesidad básica. El derecho a la vivienda se sustenta en este principio y se encuentra

consagrado en el artículo 25 de la Declaración Universal de Derechos Humanos

(DUDH) de 1948, y en el artículo 11 de del Pacto Internacional de Derechos

Económicos, Sociales y Culturales (PIDESC). El concepto de vivienda social está

anclado a condiciones mínimas de habitabilidad que definen una vivienda como

adecuada:

“Según el Comité DESC1, órgano encargado de supervisar el cumplimiento del

PIDESC, una vivienda "adecuada" debería incluir, al menos, un régimen seguro

de tenencia; la disposición de servicios, materiales, facilidades e infraestructuras

suficientes; gastos soportables; condiciones adecuadas de habitabilidad y

accesibilidad física; una ubicación razonable; o la adecuación, en general, de la

vivienda a las necesidades culturales de sus destinatarios.” (Pisarello, 2009)

En la conferencia Hábitat II2 en Estambul en 1996, se estableció que vivienda adecuada

(…) significa disponer de un lugar privado, espacio eficiente, accesibilidad física,

seguridad adecuada, seguridad de tenencia, estabilidad y durabilidad estructurales,

iluminación, calefacción y ventilación suficientes, infraestructura básica adecuada

que incluya agua, saneamiento y eliminación de desechos, emplazamiento

adecuado, acceso al trabajo, todo ello a un costo razonable.

Garantizar el derecho social a la vivienda es responsabilidad de los estados. En

Ecuador, como se indica en la introducción de este trabajo, el derecho a una vivienda

adecuada se encuentra recogido en el artículo 30 de la Constitución Ecuatoriana del

2008.

1 El Comité de Derechos Económicos, Sociales y Culturales es el órgano de expertos independientes que

supervisa la aplicación del Pacto Internacional de Derechos Económicos, Sociales y Culturales (PIDESC)

por sus Estados Parte. (DerechosHumanos.net, 2015) 2 Programa Hábitat, Conferencia de las Naciones Unidas sobre los Asentamientos Humanos Estambul

(Turquía), 1996.



2

La problemática de acceso a vivienda de calidad es una de las mayores dificultades que

enfrenta la población de escasos recursos económicos del planeta, es así, como desde la

arquitectura y los arquitectos nace la responsabilidad de mejorar las condiciones en las

que viven millones de personas, que por lo general, no cuentan con los recursos para

contratar un arquitecto.

1.2 Antecedentes: La vivienda social en Ecuador

En los años ochenta el concepto de vivienda se desvalorizó por parte del gobierno de

turno, al usarlo en oferta de campaña bajo la frase “Pan, techo y empleo”3. Desde

entonces, la vivienda pasó a ser una de las principales ofertas de los partidos políticos

que buscaban la presidencia del país. Los distintos gobiernos desarrollaron programas

de vivienda de interés social, que en muchos casos no estaban dirigidos a los más

necesitados además su calidad y procedimientos son objeto de crítica en medios de

difusión. (Acosta, 2009)

Del Estado proveedor directo de viviendas durante los años ochenta, se pasó a un

Estado netamente planificador, incorporando al mercado en su estrategia. Este sistema

no fue eficaz, hasta 1998, donde, con apoyo del BID (Banco Interamericano de

Desarrollo) se implementó el sistema de incentivos para la vivienda (SIV), que se

encuentra en funcionamiento hasta el presente. El sistema consiste en el apoyo

económico para construcción o adquisición de vivienda enfocado a la población más

pobre del país. (Rodas Beltrán, 2013)

A pesar de que en la última década, en especial durante el gobierno actual, y gracias al

SIV, existe una mejoría en cuanto a cobertura de vivienda se refiere, al interpolar los

ofrecimientos de campaña política con la problemática y la dimensión real de falta de

vivienda además en situación precaria, los proyectos implantados por parte de los

gobiernos pocas veces consiguen satisfacer las necesidades reales de los usuarios. En

Ecuador, diferentes entidades públicas, organizaciones no gubernamentales,

fundaciones, cooperativas, bancos e iniciativa de constructoras privadas han buscado de

alguna manera solventar las necesidades de acceso y calidad a la vivienda de interés

3 Lema acuñado por León Febres Cordero, Presidente Constitucional del Ecuador desde 1984 hasta 1988



3

social con la implementación de diferentes programas como detalla María Elena Acosta

en el articulo “La gestión de la vivienda social en el Ecuador: entre la espada y la pared”

publicado en la revista Ecuador Debate 79, en el 2009

Programas que van desde loteo sin servicios, que consiste en grandes terrenos

divididos en pequeñas extensiones; viviendas progresivas, cuyas construcciones

se inician con una o dos habitaciones con perspectiva de ampliación,

caracterizadas por el uso del zinc en el techo y bloque en las paredes;

construcciones modulares referidas a viviendas prefabricadas; unidades básicas

asentadas en pequeñas extensiones de terreno, sin perspectiva a extenderse de

manera planificada, usualmente de madera o caña; piso techo, cuyas paredes son

de cualquier material al alcance de las familias, el techo de zinc y el piso de loseta

de cemento; autoconstrucción, con la mano de obra de la familia y la adquisición

progresiva de materiales; conjuntos habitacionales populares que ofrecen

viviendas entre 24 m2 y 45 m2 en planos, con acabados externos, de bloque y

cemento, cuyo costo es elevado porque incluye el precio del terreno, costos de

legalización, permiso. (Acosta, 2009)

1.3 Caracterización de la vivienda social rural en la región andina del Ecuador:

1.3.1. Situación de la vivienda rural en la región andina

Por el reducido crecimiento poblacional en la zona rural del Ecuador la necesidad de

vivienda nueva es considerablemente más baja que en las zonas urbanas, y urbano

marginales. La problemática real radica en la precariedad de las viviendas, la falta de

acceso a servicios básicos, la legalidad de la tenencia, y la dispersión de los

asentamientos. (Pinto & Ruiz, 2009)

En la Sierra ecuatoriana el déficit cualitativo rural es del 31%, con un total de 230.855

viviendas a reparar por su calidad insatisfactoria de un total de 733.247, mientras el déficit

cuantitativo es 27,8 % con un total de 204.280 viviendas a remplazar porque no

cumplen condiciones mínimas de calidad y habitabilidad de un total de 733,247 según

datos del censo de población y vivienda del 2010. (Tabla 1)

Universidad Politécnica de Madrid Fabián Banderas ETSAM. DCTA. Trabajo de Fin de Máster, 2015

4

Tabla 1:

Déficit habitacional cualitativo y cuantitativo en la región andina del Ecuador

Fuente: Censo de Población y Vivienda – INEC, 2010

Imagen 1

Vivienda en adobe y cubierta de teja, Chiquintad, Azuay

Fuente: (Narváez, 2012)

La precariedad de las viviendas afecta a la calidad de vida de sus usuarios al no poder

hacerle frente a las condiciones climáticas, además supone un alto riesgo de colapsa a

causa de un sismo. Los materiales tradicionalmente usados son la tierra para

mampostería, y para la cubierta paja o teja (Imagen 1). También existen casas de

País - Región - Área PorcentajeNúmero de viviendas

Total de viviendas

(n/N)*100 n N

Ecuador 33.1 1241634 3748919

Sierra 26.5 458277 1723330

Rural 31.4 230855 733247

Urbano 22.9 227422 990083

País - Región - Área PorcentajeNúmero de viviendas

Total de viviendas

(n/N)*100 n N

Ecuador 18.8 707801 3748919

Sierra 14.9 258455 1723330

Rural 27.8 204280 733247

Urbano 5.4 54175 990083

DÉFICIT HABITACIONAL CUALITATIVO

DÉFICIT HABITACIONAL CUANTITATIVO


5

bloque de cemento, muchas veces sin confinamiento, y planchas de zinc en las

cubiertas.

1.3.2 Oferta de vivienda de interés social en la región andina del Ecuador:

A partir del 2007, el Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda (MIDUVI) se

responsabiliza de coordinar y regular la oferta de vivienda de interés social en el país.

Dentro de este marco, el MIDUVI plantea 4 tipos básicos de vivienda, mediante el

Acuerdo Ministerial 220 con fecha octubre del 2013. (Tabla 2)

Tabla 2:

Tipos de Vivienda de Interés Social MIDUVI Tipo Superficie

Mínima m2 Número de dormitorios

Número de aseos

Costo Máximo

1 40 2 1 15000,00 2 42,01 2 1 20000,00 3 54,01 3 1 25000,00 4 67,01 3 1 30000,00

Fuente: (MIDUVI, 2013)

Como ente regulador el MIDUVI califica los proyectos privados para determinar si

cumplen o no con los requisitos y poder ser considerados de interés social,

adicionalmente deben cumplir los condiciones mínimas de habitabilidad establecidos en

el mismo acuerdo.

El gobierno, por medio del MIDUVI, y la iniciativa privada, como constructoras y

cooperativas, además de fundaciones sin fines de lucro son los principales ofertantes

de vivienda social en el país. El gobierno otorga un bono económico, en el caso de del

sector rural, para la construcción de vivienda nueva en un terreno de propiedad del

beneficiario, el Decreto Ejecutivo No. 1419 del 22 de Enero de 2013, establece que para

este sector el bono equivale a 6000,00 dólares y un aporte del beneficiario mínimo de

500 dólares.


6

En este estudio se analizará el modelo y sistema constructivo básico planteado por el

MIDUVI, y un sistema con paneles prefabricados ofertados por una empresa privada,

Mutualista Pichincha.

1.3.2.1. Tipología de vivienda MIDUVI:

La tipología de vivienda del MIDUVI (Imagen 2 y 3) sirve como referencia para todos

los proyectos de vivienda social en el país. Se construye con una estructura sencilla

porticada en hormigón armado y paredes de bloque o ladrillo. A continuación, en la

tabla 3 se detallan las características del sistema constructivo de la vivienda tipo.

Tabla 3:

Descripción sistema constructivo vivienda MIDUVI

Sistema Constructivo

Material Observación

Cimentación Zapatas aisladas Hormigón Forjado Hormigonado sin

malla Hormigón 180 kg/cm2

Espesor 10 cm

Estructura Pórticos Hormigón Columnas de 20 x20 cm

Paredes Mampostería Bloque cemento liviano o ladrillo de la zona

Espesor del bloque 10 cm

Estructura Cubierta

Dos aguas Correas G60 x 2 mm o madera

Cubierta Placas onduladas, zinc o fibrocemento

Fuente: (Serrano, 2013) y (MIDUVI, 2013)


7

Imagen 2:

Vivienda MIDUVI, proyecto La Tranca, parroquia Honorato Vásquez del cantón Cañar

Fuente: (Miranda, 2014)

Imagen 3:

Vivienda cerramiento de ladrillo, .provincia de Loja

(MIDUVI, 2013)

1.3.2.1.1 Sistema constructivo vivienda MIDUVI

El Acuerdo Ministerial 220, con fecha 14 de octubre del 2013, tiene como objeto

principal “establecer las normas, requisitos y procedimientos de calificación, que

deberán cumplir los proyectos inmobiliarios de vivienda social que apliquen al bono de

vivienda entregado por el Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda MIDUVI y/o a la

línea de crédito al promotor, canalizada por el Banco del Estado” (MIDUVI, 2013). En


8

el punto dos del anexo 1 de este acuerdo se indican las especificaciones mínimas que

debe cumplir la vivienda, detallados a continuación.

Estructura: En este campo el MIDUVI permite al promotor privado plantear el

sistema estructural, siempre y cuando cumpla con el código de construcción ecuatoriano

y la norma vigente, en este caso la NEC4-SE-VIVIENDA, para viviendas de hasta dos

pisos con luces de hasta 5 metros. El sistema estructural más utilizado es el pórtico de

hormigón. (Detalle 1)

Detalle 1:

Corte estructural vivienda tipo MIDUVI

Fuente: (Serrano, 2013) Elaborado por: El autor

4 Norma ecuatoriana de la construcción


9

Elementos de cierre vertical: Se exige que todos los cerramientos deban proteger el

espacio interior de los agentes atmosféricos y ambientales externos, además deben

garantizar como mínimo 15 años de resistencia a la intemperie. Se determina que deben

cumplir con el código ecuatoriano de la construcción y las normas vigentes. Mediante

Acuerdo Ministerial número 0047 del 10 de enero de 2015, se estableció la

obligatoriedad de cumplir con 10 capítulos de la NEC, sin embargo estos capítulos son

netamente estructurales, y no hacen referencia a propiedades aislantes de los materiales

para mampostería. No obstante la NEC 2011 especifica las condiciones de confort de las

edificaciones, detalladas a continuación:

· Temperatura del aire ambiente: entre 18 y 26 oC

· Temperatura radiante media de superficies del local: entre 18 y 26 oC

· Velocidad del aire: entre 0,05 y 0,15 m/s

· Humedad relativa: entre el 40 y el 65 %

Estos valores no son aplicables pues suponen condiciones ideales y no consideran las

diferentes localizaciones de las construcciones. La única manera de conseguir estas

condiciones sería utilizando sistemas de climatización mecanizadas. Es indispensable en

el país contar con una norma que identifique los índices de bienestar en función de los

parámetros geográficos, ambientales, personales y parámetros interiores. En la tabla 4

se indican las condiciones interiores de diseño.

Tabla 4:

Condiciones interiores de diseño

Estación Temperatura Operativa5 (oC)

Humedad Relativa (%)

Verano 23..25 45…60 Invierno 21…23 40…50

Fuente: (Neila, 2013)

Forjado: Hormigonado con 10 cm de espesor con un H f`c 180 kg/cm2, sobre el suelo

compactado.

5 La temperatura operativa: “Es la temperatura a la que hay que tener el aire y las paredes de un recinto para que un individuo intercambie con él el mismo calor sensible que en local de origen” (Neila, 2013)


10

Acabado paredes: El Acuerdo 220 establece enlucido con mortero como acabado

mínimo en paredes hacia el interior, no indica ningún acabado mínimo para el exterior.

Puertas y ventanas: La puerta principal será metálica o de madera sólida. La

carpintería de aluminio y el espesor del vidrio 4 mm.

1.3.2.2 Tipología de vivienda Casa Lista, Mutualista Pichincha:

Mutualista Pichincha es una institución financiera que maneja un segmento de inversión

en proyectos inmobiliarios propios. En este marco desarrollan el sistema constructivo

“Casa Lista” que es un sistema modular prefabricado en hormigón. En la tabla 5 se

detalla el sistema constructivo.

Tabla 5:

Descripción sistema constructivo vivienda Casa Lista, Mutualista Pichincha

Sistema Constructivo

Material Observación

Cimentación Losa de cimentación

Hormigón

Forjado Losa de cimentación

Hormigón

Estructura Paneles prefabricados portantes no reforzados, unidos con perfiles metálicos y columnas de madera

Hormigón 240 kg/cm2

Pórticos de madera, dimensiones de columnas ancho 14 cm espesor 6 cm

Paredes Paneles prefabricados portantes no reforzados espesor 0,035 m, unidos con perfiles metálicos

Hormigón 240 kg/cm2

Modulo 0,975x 0,975 m Perfiles aleación de tol y aluminio galvanizado

Estructura Cubierta

Cubierta inclinada ligera a dos aguas

Vigas de madera o correas metálicas

Cubierta Fibrocemento

(Mutualista Pichincha, 2015)


11

1.4. Análisis de la oferta de vivienda en función del confort térmico interior:

En los dos casos estudiados, ambos sistemas no contemplan una posición frente a las

condiciones climáticas del entorno, pues tras calcular la transmitancia térmica de sus

cerramientos (Tabla 6), se obtienen valores muy malos desde el punto de vista térmico,

y al compararlos con los valores límite establecidos para las diferentes zonas climáticas

por el código Técnico de la Edificación de España, (Tabla 7) a utilizarse como referente,

por la limitada caracterización climática del Ecuador, se evidencia que están muy

distanciados de los límites, por lo que no cumplirían la normativa en ninguna zona

climática española. Tampoco cumplen con los valores límite de la NEC 2011(Tabla 9).

Tabla 6:

Cálculo de trasmitancia (U), cerramiento vivienda MIDUVI y Casa Lista

Cerramiento vivienda tipo MIDUVI

Espesor Conductividad

Térmica (λ) Resistencia Térmica (RT)

Trasmitancia (U)

(m) (W/mK) (m2·K/ W) (W/m2K) Resistencia Térmica Aire exterior

- - 0,04 -

Mortero de cemento (Enlucido)

0,01 0,4 0,025 -

BH convencional espesor (0,10 mm)

0,1 0,625 0,16 -

Mortero de cemento (Enlucido)

0,01 0,4 0,025 -

Resistencia Térmica Aire exterior

- - 0,13 -

Total 0,34 2,94

Cerramiento vivienda Casa Lista

Espesor Conductividad

Térmica (λ) Resistencia Térmica (RT)

Trasmitancia(U)

(m) (W/mK) (m2·K/ W) (W/m2K) Resistencia Térmica Aire exterior

- - 0,04 -

Panel de hormigón, Hormigón con áridos ligeros

0,04 1,15 0,03 -

Resistencia Térmica Aire exterior

- - 0,13 -

Total 0,16 6,23

Fuente: (Neila, 2013) (DA DB-HE / 1: Cálculo de parámetros característicos de la

envolvente, 2015)


12

Tabla 7:

Transmitancia del elemento [W/m2 K] valores límite por zona climática

Código Técnico de la Edificación (CTE)-España

Zona Climática (CTE) Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno

[W/m2 K]

A3, A4 0,94

B1,B2,B3,B4 0,82

C1,C2,C3,C4 0,73

D1,D2,D3 0,66

E1 0,57

Fuente: (Neila, 2013)

Tabla 8:

Coeficientes de transmitancia U máximos en función del tipo de cerramiento y la zona

climática. Climas fríos, NEC 2011

Coeficiente global U en función del tipo de cerramiento y la zona climática W/m2K Zona Climática Tm (ºC) Fachadas en contacto

con el aire ZT 1 6,0 -10,0 1,00 ZT 2 10,0 – 14,0 1,25 ZT 3 14,0 – 18,0 1,80

Fuente: (NEC, 2011)


13

Capítulo 2: Vivienda social condiciones mínimas de habitabilidad:

2.1 Introducción:

Actualmente la arquitectura vive un momento de cambio, la incorporación de nuevas

tecnologías, la necesidad de enfrentarse a nuevos desafíos y además solucionar las

problemáticas constantes, como la vivienda de interés social. En este capítulo se busca

definir brevemente dos conceptos, el de la vivienda y por otro lado habitabilidad, y

plantear los requerimientos o conceptos que serán las directrices para el sistema

constructivo planteado.

El construir un hábitat digno y accesible, requiere de la creatividad y reinterpretación

de tecnologías por parte de los profesionales y la comunidad. En Latinoamérica, la

autoconstrucción es ampliamente utilizada en la construcción de la vivienda popular,

esta fuerza de producción no puede pasarse de lado, en función de la masificación y

procesos industriales. Son estos usuarios los que demandan el aporte de los arquitectos

para fortalecer y mejorar las prácticas tradicionales de construcción, como soluciones

eficientes a la problemática de acceso a vivienda social de calidad.

2.2 Conceptualización de la vivienda:

La vivienda es el edificio más cercano al humano, nace de una necesidad básica, la

búsqueda de cobijo y protección. El origen de la vivienda constituye un referente para

los arquitectos, como el inicio de la edificación “Vitrubio, […], habla sobre la choza

primitiva como la derivación del fuego protegido” (Gili Galfetti, 2002) El origen de la

vivienda, como cabaña primitiva, según algunos tratadistas de los siglos XVII, XVIII, y

XIX, está relacionado con el comienzo de la arquitectura. La cabaña primitiva es el

refugio frente a las inclemencias del tiempo, la barrera entre lo público y lo privado,

construida aprovechando los materiales y las posibilidades del entorno.

En la arquitectura popular, la vivienda tiene un papel principal, el diseño y la

construcción responde a los recursos, condiciones climáticas, y tecnología. Esta

arquitectura anónima, es altamente eficiente pues solventa la necesidades de vivienda y

confort, muchas veces con recursos limitados. Esta arquitectura anónima es asequible, a


14

diferencia de la arquitectura de los arquitectos, que en el campo de la vivienda, en

muchos casos, mantiene una posición privativa. (Gili Galfetti, 2002). Estas dos

arquitecturas no tienen porque contradecirse, la incorporación de técnicas de

arquitectura tradicional mejora la capacidad resolutiva aportando más recursos a la

arquitectura de los arquitectos.

El concepto de vivienda es más trascendental que la técnica y materia, como primer

contenedor del ser humano y su familia, conlleva conceptos intangibles, como la

felicidad, tranquilidad, pertenencia, sueños y objetivos. Es responsabilidad de la

arquitectura mediante el diseño y la construcción que las condiciones de habitabilidad

de las viviendas favorezcan a la vida plena y el bienestar de sus ocupantes.

2.3 Conceptualización de habitabilidad:

Una vivienda de interés social es adecuada cuando cumple con requisitos mínimos de

habitabilidad. Javier Neila, señala en su libro “Acondicionamiento ambiental y

habitabilidad del espacio arquitectónico”, “el objetivo principal de la arquitectura es

hacer espacios donde se pueda vivir o trabajar de una forma adecuada, es decir, con

bienestar y salud”, por lo tanto si una vivienda no cumple con esto falla la arquitectura y

el espacio no podrá ser considerado habitable. La habitabilidad está ligada al

comportamiento del edificio con su entorno inmediato, y las repuestas que éste genere,

serán las condicionantes de habitabilidad del mismo, las propiedades del envolvente

determina la relación que existirá entre el interior y exterior.

El ser humano tiene la capacidad de adaptar el concepto de habitabilidad de acuerdo a lo

que conoce o posee, sin embargo, “existen condiciones de máxima estabilidad, donde el

cuerpo no hace esfuerzo ni biológico, ni psicológico para encontrarse bien” (Neila,

2013) Esta es la definición de confort, a pesar de que en el Ecuador en el diseño y

construcción de vivienda de interés social no se consideran estas condiciones máximas

de estabilidad, al no tener un clima extremo, los usuarios tienden a adaptarse a las

condiciones que poseen sin ser las más adecuadas.

Se puede entonces decir, que un espacio es habitable cuando el ser humano encuentra

en él bienestar. El bienestar se consigue con el equilibrio entre varios factores que


15

pueden ser extrínsecos (temperatura, humedad, ruido, etc.) e intrínsecos al usuario

(estado de salud, hambre, sed, etc.) siendo somáticos o psicosomáticos. La

interpretación que el cerebro haga de estos estímulos producirá sensaciones placenteras

o molestas, que permiten calificar el ambiente como confortable o no confortable El

arquitecto al diseñar tiene control de los factores extrínsecos, y para el diseño ambiental

debe tomar en cuenta los parámetros ambientales, higrotérmicos, acústicos, luminosos y

olfativos. (Neila, 2013) La importancia del envolvente del edificio radica en que el

control sobre los factores extrínsecos que el mismo tendrá con respecto al exterior,

permitiendo tener el confort interior deseado.

2.4 Reinterpretación de la vivienda social:

Los conceptos de vivienda y la habitabilidad son entonces complementarios, la

búsqueda de bienestar del usuario es responsabilidad del arquitecto, por lo tanto, el

diseño y construcción de vivienda de interés social no sólo debe cubrir las condiciones

mínimas de habitabilidad sino permitir que el usuario alcance las condiciones de

máxima estabilidad. La estrategia apropiada para obtener estas condiciones es que el

diseño responda a las condiciones geográficas, climáticas, relaciones sociales y la

materialidad del entorno, teniendo en cuenta conceptos claves como confort,

flexibilidad, adaptabilidad, sustentabilidad y factibilidad.

El sistema constructivo planteado en este trabajo se enmarcará en esta reinterpretación

de la vivienda de interés social, su aplicación permitirá mejorar las condiciones de

habitabilidad internas y fomentará la participación de usuario en la construcción de su

vivienda.


16

Capítulo 3: El clima en la región Andina del Ecuador

3.1. Introducción:

Ecuador se encuentra localizado en la costa noroccidental de América del sur, sobre

la línea Ecuatorial. Tiene una superficie de 283 561 Km2 (Wikipedia, 2015)y se

compone de tres regiones continentales, costa, sierra y amazonia y una región insular

Las Galápagos, a 1000 km del continente.

Mapa 1:

Mapa físico del Ecuador

Fuente: (Google, 2015)

El clima en Ecuador está influenciado por tres factores principales, su ubicación sobre el

ecuador, el relieve geográfico, y el océano Pacifico. Por su posición en el planeta,

Ecuador recibe mayor radiación solar6 que los países de latitudes más altas, además se

encuentra muy cerca a la banda de aire con bajas presiones que rodea la tierra cerca del

ecuador, factor relevante en el clima. En el ecuador convergen los vientos alisios

6 “[...]la zona ecuatorial recibe más radiación solar que las zonas de mayor latitud (aproximadamente ocho veces más que los polos) (Pourrut, Pierre 1983)


17

provenientes de ambos hemisferios, provocando perturbaciones tropicales, nubosidad

densa y precipitaciones de intensidad variable. La dinámica de corrientes de aire desde

los hemisferios genera en Ecuador dos estaciones al año, una época lluviosa y una seca.

(Guillen, Vanessa 2012). El segundo factor es el relieve geográfico, debido a la

presencia de la cordillera de los Andes. La cordillera funciona como una barrera

afectando el comportamiento y desplazamiento de las masas de aire. Debido a las

alturas sobre el nivel del mar alcanzadas, la humedad y la temperatura de las masas de

aire provenientes del océano y del continente, varían. Por último, la presencia del

océano Pacifico y las diferentes corrientes marinas generan masas de aire con diferentes

temperaturas y contenidos de humedad. (Pourrut, Pierre 1983)

3.2. Zonificación climática del Ecuador según la norma ecuatoriana de la

construcción 2011 (NEC-11)

La Norma Ecuatoriana de la Construcción, 2011 (NEC) propone seis zonas climáticas,

justificadas en las 12 zonas térmicas que define el Instituto Nacional de Meteorología e

Hidrología (INAMHI) en su mapa de temperatura media multianual entre 1965 - 1999.

(Mapa 2)

Mapa 2:

Fuente: (NEC, 2011)


18

Las zonas climáticas planteadas por la NEC empiezan en los 6oC y termina en los 27oC,

aclarando que estos datos son referenciales y que el clima puede variar por otros

factores que se deben tener en cuenta al momento del diseño en un terreno especifico.

En la tabla 9 se detallan las zonas deacuerdo a la temperatura media máxima según la

norma ecuatotiana de la construcción 2011.

Tabla 9:

Zona Climática

Rango de temperatura. Según datos del INHAMI (Temperatura media Multianual 1965-1999)

ZT1 6 - 10 oC

ZT2 10 - 14 oC

ZT3 14 - 18 oC

ZT4 18 - 22 oC

ZT5 22 - 25 oC

ZT6 25 - 27 oC

(Norma Ecuatotiana de la Construcción,2011)

Esta clasificación es muy limitada, porque se la realiza únicamente en función de las

temperaturas medias del país, no considera las temperaturas extremas a las que se

enfrentaran las edificaciones. Es necesario recategorizar las zonas climáticas ampliando

los aspectos de estudio, y considerando todos los pisos climáticos.

3.3. Características geográficas de la región andina:

La región andina o sierra ecuatoriana es una franja de territorio con un espesor de entre

100 y 140 km, limita al Este con la región Costa y al Oeste con la Amazonía. La

cordillera de los Andes, que atraviesa de norte a sur el país, caracteriza a la región. Se

pueden reconocer tres partes distintas en el sentido norte sur, debido a diferencias

geográficas.

La primera, desde la frontera con Colombia hasta 2o 30` S, en ésta la cordillera se separa

en dos grandes complejos, Cordillera Occidental y cordillera Real, con volcanes con

alturas entre 4300 y 6300 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.) Entre las cordilleras

se forma el callejón interandino, compuesto por valles entre 1300 y 3000 m.s.n.m.


19

separados por nudos montañosos transversales con alturas entre 3000 y 4000 msnm. En

la segunda parte, comprendida entre 2o 30` S y 3o 40` S, se reducen las alturas, los

volcanes dan paso a extensos relieves entre 3000 a 4700 msnm. Finalmente al sur las

cordilleras se unifican, y las alturas alcanzan únicamente 2000 a 3500 msnm. (Pourrut,

Pierre 1983)

3.4. Caracterización climática de la región andina

La variación de altitud entre el nivel del mar y las montañas ocasiona pisos climáticos

variados, por lo que a pesar de estar en la línea ecuatorial, “el país no es completamente

tropical sino que presenta variedad de condiciones climáticas según la localización

orográfica” (Guillen, Vanessa 2012) La presencia de la cordillera de los Andes otorga a

la región y al país diferentes rasgos climáticos. La relación entre altura y temperatura

es inversamente proporcional, aproximadamente 1 C0 menos por cada 200 metros de

altura. Sin embargo, la cordillera no es el único factor que influye en el decrecimiento

de temperatura, por lo que es complicado determinar con exactitud un rango de

variación de temperatura adecuado, existen casos donde la altura es la misma sin

embrago el clima es distinto. “Al crecer la altura, baja la presión atmosférica, aumenta

la intensidad de la radiación solar, disminuye la temperatura del aire y se modifican las

precipitaciones.” (Pourrut, Pierre 1983).

La presencia de los Andes también afecta el movimiento de los vientos, generando

masas de aire locales. En la región andina, entre los 2000 y 3000 msnm se concentran

"Masas de aire templado continental" por las bajas temperaturas este aire es más denso,

por lo que se sitúan en las zonas bajas del callejón interandino. Este aire casi nunca es

muy húmedo, teniendo un contenido de vapor muy variable. Estas masas favorecen a

dar un clima estable y poco lluvioso. (Pourrut, Pierre 1983).

3.4.1 El efecto de las masas de aire en el clima andino

Toda la región Sierra se encuentra influenciada por la alternancia de corrientes de aire

tropical marítimo y tropical continental. La interacción de estas corrientes provoca

variación en épocas seca y lluviosa. Desde el principio de septiembre hasta finales de

diciembre se presenta una primera época lluviosa, ocasionada por el desplazamiento de


20

masas de aire tropical marítimo provocado por el movimiento de corrientes de viento

provenientes del hemisferio norte, a finales de diciembre, con el retorno de estas

corrientes se reduce el ingreso de aire tropical marítimo, por lo que empieza otra época

seca hasta finales de enero. A partir de marzo, debido al incremento de temperatura, la

masa de aire continental tropical proveniente de la Amazonía ingresa a través de los

callejones interandinos provocando el inicio de otra época lluviosa, hasta mayo, para

luego dar pasó a otra época seca. (Pourrut, Pierre 1983). En los valles interandinos se

aplica el régimen de dos épocas lluviosas y dos épocas cortas secas, pero por la

presencia de las masas de aire templado continental, el clima es más estable y seco.

Por lo tanto en Ecuador, en todas sus regiones, no es factible hablar de estaciones, si no

de épocas secas o húmedas de acuerdo al nivel de precipitaciones.

3.4.2 Temperatura en la Región andina del Ecuador:

De acuerdo a la NEC 2011, la región interandina estaría constituida por las zonas

climáticas 1, 2 y 3, sin embargo, la NEC, únicamente basa su clasificación en

temperaturas medias absolutas, por lo tanto, no permite visualizar una imagen clara de

las condiciones climáticas de la región. Para este estudio se realizó un análisis basado en

la información de estaciones meteorológicas ubicadas en diferentes lugares y altitudes a

lo largo de la región andina ecuatoriana.

3.4.2.1 Análisis por estaciones meteorológicas, Anuario Meteorológico 2010, del

Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología del Ecuador:

El anuario Meteorológico del 2010 fue desarrollado por el INAMHI, con datos de la red

de estaciones meteorológicas del País. Para este análisis se tomaron los datos de

veintiún estaciones ubicadas sobre los 2000 msnm, (Plano 3) distribuidas a lo largo de

la región Andina, cuyos datos se encontraban completos. Con esta información se

busca identificar las condiciones climáticas en todo el corredor interandino.


21

Nro. Nombre de la estación Altitud

(m.s.n.m)Provincia

Temperatura Media mínima

anual(Cº)

Temperatura Media

máxima anual(Cº)

Temperatura media anual

(Cº)

Humedad Relativa

(%)

1 Cotopaxi Clirsen 3510 Cotopaxi 4,1 13,7 8,6 97

2 Calamac Convenio INAMHI HCPT 3402 Tungurahua 4,2 14,5 10 90

3 Chanlud 3336 Azuay 4,5 13,4 8,6 86

4 Cotopilalo 3250 Cotopaxi 4,4 16,3 10,9 85

5 Cañar 3088 Cañar 7,3 17 12,2 76

6 Izobamba 3058 Pichincha 6,6 18,5 12,1 79

7 Pedro Fermin Cevallos 2910 Tungurahua 8,3 18,7 13,1 81

8 Querochaca 2865 Tungurahua 7,2 19,7 12,9 79

9 San Gabriel 2860 Carchi 6,8 18,1 12,6 81

10 Huaca Hacienda UPEC 2837 Carchi 7,7 18,1 12,5 85

11 Tomalon Tabacundo 2790 Pichincha 9,1 22,2 14,9 63

12 Rumipamba Salcedo 2685 Cotopaxi 9 20,7 14,3 76

13 Otavalo 2550 Imbabura 8,1 22,1 14,8 79

14 Saraguro 2525 Loja 9,6 21,8 15,6 95

15 La tola 2480 Pichincha 9 22,7 15,5 77

16 Palmas Azuay 2400 Azuay 10,6 21,4 15,2 82

17 Nayón Granja Santa Ana PUCE 2284 Pichincha 9,9 25,1 17 73

18 Mira FAO Granja La Portada 2275 Carchi 9,1 21,7 16,4 75

19 Patate 2220 Tungurahua 10,5 23,5 16,3 88

20 Paute 2194 Azuay 11,6 25,2 17,8 79

21 La Argelia Loja 2160 Loja 12,1 22,2 16,6 75

3.4.2.1.1 Estaciones meteorológicas estudiadas:

En la Tabla 10, se encuentran identificadas las estaciones estudiadas, los datos se

referencian con el plano 3 de ubicación según el número de la estación.

Tabla 10:

Fuente: (Dirección de Gestión Meteorológica procesamiento y edición, 2010)

Elaborado por: El autor

Mapa 3:

Ubicación de Estaciones Meteorológicas Estudiadas

Fuente: (Dirección de Gestión Meteorológica procesamiento y edición, 2010) Elaborado

por: El autor


22

0

5

10

15

20

25

30

Te

mp

era

tura

en

ce

nti

gra

do

s

Temperatura media mínima Temperatura media Temperatura media maxima

0

5

10

15

20

25

30

Te

mp

era

tura

en

ce

nti

gra

do

s

Temperatura media mínima Temperatura media Temperatura media maxima

Gráfico 1:

Temperatura medias anuales 2010 por nombre de la estación



Gráfico 2

Temperatura medias anuales 2010 por altitud




23

En el gráfico uno y dos, se visualiza claramente el comportamiento del clima con

respecto a la altitud. Es evidente que al disminuir la altitud empiezan a subir la

temperatura. Lla temperatura media mínima anual en la estación Cotopaxi Clisen, a

3510 msnm es 4.1 oC, y 1350 metros más abajo, la estación “La Argelia Loja” registra

una temperatura media mínima de 12,1 oC, es decir 8 oC más alta.

Con estos datos es posible identificar zonas climáticas similares de acuerdo a la

tendencia de variación de temperatura, permitiendo caracterizar el clima de las

diferentes altitudes de la región andina del Ecuador, y así proponer el aislamiento más

eficiente para los diferentes pisos andinos.

3.4.3 Humedad relativa en la Región andina del Ecuador:

La humedad media de la región en función de las estaciones estudiadas es 81%. La

variación de la humedad relativa a lo largo del año es constante, con valores más altos

en los de marzo, abril y mayo, y con valores mínimos los meses de julio, agosto y

septiembre. (Barros López & Troncoso Salgado, 2010)

Gráfico 3:

Humedad relativa media estaciones estudiadas



0

20

40

60

80

100

120

3510

3402

3336

3250

3088

3058

2910

2865

2860

2837

2790

2685

2550

2525

2480

2400

2284

2275

2220

2194

2160

%

Humedad relativa media

Humedad relativa media


24

3.5 Zonas climáticas propuestas:

Tabla 11:

Zonas climáticas propuestas según altitud



Mediante el análisis de los datos de las veintiún estaciones meteorológicas que se

encuentran entre los 3510 msnm y los 2160 msnm, se procede a determinar tres zonas

climáticas, en rangos de 500 metros de diferencia (Tabla 11). Con el cálculo de las

temperaturas medias para cada zona, se obtiene una imagen global de la temperatura en

cada una de ellas.

Nombre de la estación Altitud

(m.s.n.m)

Temperatura

Media mínima

(C)

Temperatura

Media máxima

(C)

Temperatura

media mensual

(C)

Cotopaxi Clirsen 3510 4,1 13,7 8,6

Calamaca Convenio INAMHI HCPT 3402 4,2 14,5 10

Chanlud 3336 4,5 13,4 8,6

Cotopilalo 3250 4,4 16,3 10,9

CAÑAR 3088 7,3 17 12,2

Izobamba 3058 6,6 18,5 12,1

Pedro Fermin Cevallos 2910 8,3 18,7 13,1

Temperatura Media 5,63 16,01 10,79


(m.s.n.m)

Temperatura

Media mínima

Temperatura

Media máxima

Temperatura

media mensual

Querochaca 2865 7,2 19,7 12,9

San Gabriel 2860 6,8 18,1 12,6

Huaca Hacienda UPEC 2837 7,7 18,1 12,5

Tomalon Tabacundo 2790 9,1 22,2 14,9

Rumipamba Salcedo 2685 9 20,7 14,3

Otavalo 2550 8,1 22,1 14,8

Saraguro 2525 9,6 21,8 15,6



(m.s.n.m)

Temperatura

Media mínima

Temperatura

Media máxima

Temperatura

media mensual

La tola 2480 9 22,7 15,5

Palmas Azuay 2400 10,6 21,4 15,2

Nayon Granja Santa Ana PUCE 2284 9,9 25,1 17

Mira Fao Granja La Portada 2275 9,1 21,7 16,4

Patate 2220 10,5 23,5 16,3

paute 2194 11,6 25,2 17,8

La Argelia Loja 2160 12,1 22,2 16,6


Zona 13500-3000 m.s.n.m

Zona 23000-2500 m.s.n.m

Zona 32500-2000 m.s.n.m


25

3.6 Comparación con zonas climáticas según el CTE de España:

Determinadas las zonas climáticas: uno, desde los 3500 msnm hasta los 3000 msnm,

dos, desde los 3000 msnm hasta los 2500 msnm, tres, desde los 2500 hasta los 2000

msnm, se comparan con territorios de España, que presenten condiciones de

temperaturas medias anuales similares, con el fin de caracterizar las zonas climáticas

propuestas en la región andina del Ecuador con la zonas climáticas de Código Técnico

de la Edificación (CTE) española.

3.6.1 Identificación de territorios españoles con temperaturas medias anuales

similares:

Se analizaron los datos climatologías normales del periodo de 1981 a 2010 de varias

estaciones meteorológicas de diferentes comunidades autónomas Españolas,

consultados en la página web de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMet),

identificando tres ciudades cuyos valores medios se aproximan a los de las tres zonas

climatológicas propuestas en la región andina ecuatoriana, siendo estas, Soria, Oviedo,

y A Coruña. De acuerdo al la Tabla B.1.- Zonas climáticas de la Península Ibérica del

Documento Básico HE Ahorro de Energía, del CTE Soria se encuentra en la zona

climática E1, Oviedo en la D1, y A Coruña en la C1. (Tabla 12).

Las zonas climáticas propuestas para la región andina del ecuador en base a la

comparación las zonas climáticas españolas mencionadas se relacionan de la siguiente

manera:

Zona 1, 3500 a 3000 msnm -E1 (CTE),

Zona 2, 3000 a 2500 msnm -D1 (CTE),

Zona 3, 2500 a 2000 msnm -C1 (CTE)


26

CTE

Mes T(°C) TM(°C) Tm(°C)

Enero 3.2 7.7 -1.3

Febrero 4.3 9.6 -1.0

Marzo 7.1 13.2 1.0

Abril 8.7 14.6 2.8

Mayo 12.5 18.7 6.2

Junio 17.2 24.6 9.9

Julio 20.5 28.7 12.4

Agosto 20.3 28.3 12.2

Septiembre 16.4 23.6 9.3

Octubre 11.6 17.4 5.8

Noviembre 6.7 11.5 1.9

Diciembre 4.0 8.4 -0.4

Año 11.0 17.2 4.9

CTE


Enero 8.3 12.0 4.6

Febrero 8.7 12.7 4.7

Marzo 10.5 14.9 6.1

Abril 11.3 15.7 6.8

Mayo 13.9 18.2 9.5

Junio 16.7 20.9 12.4

Julio 18.7 22.8 14.5

Agosto 19.1 23.3 14.8


Octubre 14.6 18.7 10.4

Noviembre 10.9 14.6 7.2

Diciembre 8.9 12.4 5.3

Año 13.3 17.4 9.1

CTE


Enero 10.8 13.5 8.1

Febrero 11.1 14.1 8.0

Marzo 12.4 15.5 9.2

Abril 13.0 16.2 9.9

Mayo 15.0 18.1 12.0

Junio 17.4 20.6 14.3

Julio 19.0 22.1 15.9

Agosto 19.6 22.8 16.4


Octubre 16.1 19.1 13.0

Noviembre 13.3 16.0 10.5

Diciembre 11.5 14.1 8.9

Año 14.8 17.8 11.8

Valores climatológicos normales. A Coruña

Valores climatológicos normales. Oviedo

Valores climatológicos normales. Soria

Periodo: 1981-2010

Periodo: 1981-2010

C1

D1

Periodo: 1981-2010

E1

Tabla 12:

Valores climáticos normales 1981-2010, ciudades referente CTE

Fuente: (Agencia Estatal de Meteorología, 2015)y (Documento Básico HE Ahorro de

Energía, 2013)


27

Capítulo 4: Aislantes Térmicos Vegetales

4.1. Introducción:

El aislante térmico cumple un papel fundamental en el funcionamiento del envolvente

de una construcción, su propósito es disminuir el ritmo en el que la energía se transfiere

desde el exterior hacia el interior y viceversa a través del cerramiento. La transferencia

se da cuando existe diferencia en la temperatura entre el interior y el exterior. Existen

cuatro clasificaciones de aislantes térmicos: Conductivos, convectivos, radiantes y

orgánicos, detallados a continuación: (Neila, 2013)

Aislantes conductivos: Estos aislantes son los que por su composición y propiedades

poseen una conductividad térmica baja. De acuerdo a su espesor cualquier material

puede reducir el ritmo de transferencia de energía.

Aislantes convectivos: Los aislantes convectivos se conforman separando las dos hojas

del cerramiento con una cámara de aire ventilada, cuyo espesor mínimo no debe ser

inferior a los 5 cm. Esta solución constructiva se utiliza principalmente en casos donde

existe sobrecalentamiento de la cara exterior del cerramiento, y esta energía se transfiere

al cerramiento interior, por lo que se vuelve fundamental su separación.

Aislantes radiantes: Los aislantes radiantes buscan contralar los fenómenos ópticos de

reflexión, absorción y emisión de la energía que se transfiere por radiación. Estos

aislantes funcionan reflejando la radiación solar como los infrarrojos, en el cerramiento

exterior en la capa interna del trasdosado hacia una cámara de aire.

Aislantes orgánicos: Los aislantes orgánicos están compuestos de vegetación viva. Su

funcionamiento está relacionado con su comportamiento e intercambio de energía y

sustancias con el entorno inmediato que los rodea.

Los aislantes térmicos conductivos se presentan como la solución más eficaz y sencilla

para reducir el ritmo de la transferencia de energía a través del envolvente. Los

materiales aislantes se pueden clasificar por su origen, materiales de origen sintético,


28

materiales de origen mineral, materiales de origen vegetal, o en dos grandes grupos de

origen inorgánico y orgánico. (Neila, 2013)

4.2. Justificación:

Dentro del grupo de aislantes térmicos orgánicos se encuentran los compuestos por

materia prima vegetal, presentes desde hace milenios en la construcción, como es el

caso de la paja, y que frente a la concientización ecología actual han retomado terreno

incorporándose en el mercado como soluciones alternativas a los aislantes sintéticos.

“Los aislantes vegetales pueden estar fabricados a partir del cáñamo, del lino, del

algodón, del bambú, del coco, del corcho, de la madera, de la totora y de otras muchas

fuentes” (Mercier, 2011)

Los aislantes térmicos vegetales son de fácil acceso y económicos, por lo que se

propone su utilización en la región andina del Ecuador. Entre los principales materiales

que se podrían utilizar son la totora, el carrizo, o la paja. Es importante destacar que

para que realmente el uso de estos materiales sea sustentable, es necesario contar con

sistemas de cultivo y cosecha organizados y controlados.

En este estudio se analizará las propiedades de estos materiales y sus posibles usos

como aislantes térmicos, con el objetivo de identificar el más adecuado para integrar el

sistema constructivo a plantearse.

4.2.1. Ventajas de los aislantes térmicos vegetales frente a los aislantes térmicos de

origen inorgánico y orgánico con producción industrializada.

La producción y utilización de materiales aislantes vegetales se presenta como una

alternativa viable en un momento donde es vital analizar el impacto ambiental de cada

material de construcción. Los procesos de fabricación de los aislantes sintéticos supone

un costo energético significativamente mayor que los aislantes vegetales. La producción

de aislantes plásticos supone un costo energético de 1.125 kWh/m3 (Vázquez Espí,

2001). Si se realiza una comparación cualitativa de toda la vida útil de los materiales,

desde el momento de la extracción, producción, transporte, puesta en obra,

mantenimiento y reposición, reciclaje o desecho, los gastos energéticos de los


29

materiales naturales son significativamente menores, sin embargo, vale le pena insistir

en la necesidad de establecer sistemas de producción sostenibles.

4.3. Carrizo:

Los bambúes pertenecen a la familia de las gramíneas. Existen cerca de 1 500 especies

de bambúes en el mundo, de las cuales aproximadamente 280 son nativas del Ecuador,

una de ellas es la perteneciente al género Neurolepis, que habita hasta los 4 300 metros

de altitud y se utiliza en la región andina para techar. (Cobo, 2008)

Otro bambú que se puede encontrar en Ecuador y en casi todas zonas tropicales y

templadas de la superficie terrestre, es el carrizo (Arundo donax, Aulolemia

longiaristata, Chusquea spp.), se encuentra normalmente en suelos húmedos. Su tallo

puede llegar a crecer hasta 4 m y 2cm de diámetro. Estas variedades se encuentra muy

difundidas en la superficie terrestre, sus propiedades físicas las hacen aptas para

implementarlas en diferentes soluciones constructivas.

4.3.1 Caracterización física y químicas del carrizo:

El tallo del carrizo se forma con nudos y entrenudos, seco su densidad es de 160 kg/m3.

“La composición química del carrizo en porcentaje es: celulosa (42,5-45%), lignina (22-

24%), pentosanos (24-27%), ceras grasa y resinas (1-5,6%) y sustancias minerales (4,7-

5,6%)”. (Diaz, 2012) Los entrenudos del tallo son huecos y están rellenos de aire por lo que le

otorgan buenas propiedades de aislante térmico, su conductividad térmica es ƛ= 0,055

W/m2.K. Mecánicamente, los tallos se comportan muy bien a la flexión y a la tracción.

La superficie del tallo es hidrofobica, por lo que es altamente impermeable. Tiene una

muy buena durabilidad (Diaz, 2012). Todas estas propiedades facilitan su utilización

en la construcción.

4.3.2 El carrizo en la construcción:

El carrizo es uno de los materiales más antiguos utilizado en la construcción, en Europa

central se utiliza en cubiertas (Imagen 4). Se lo puede utilizar en sistemas constructivos

como soporte de revocos o mallas de refuerzo en cerramientos y tabiques, para falsos

techos o en paneles aislantes térmicos y acústicos.


30

Imagen 4:

Vivienda Cubierta de carrizo Alemania

Fuente: (Carrizo – Recursos locales para la bioconstrucción, 2014)

Para la ejecución de bahareque se utiliza carrizo entretejido como malla de

estabilización y sujeción del mortero de tierra. En Ecuador el bahareque se introdujo

durante la colonia española. En Quito, el bahareque aparece durante los primeros

asentamientos coloniales cuando el cabildo ordeno embarrar los bohíos, estructuras

endebles de carrizo, donde habitaban los indígenas mitayos7 pues eran muy susceptibles

a incendios. (Instituto Cervantes, 2010)

4.3.3. El carrizo como aislante térmico:

El carrizo se utiliza para la fabricación ecológica de paneles que cumplen funciones de

aislante térmico y acústico. Se pueden fabricar amarrando tallos de distintos tamaños

con alambre galvanizado a presión. (Imagen 5) o triturando los tallos para luego formar

paneles aglomerados con colas. (Imagen6).

7 Mitayos: Indio sujeto a trabajos duros y obligatorios. (Instituto Cervantes, 2010)


31

Imagen 5:

Panel estándar de carrizo Hiss Reet

Fuente: (Hiss Reet, 2014)

Hiss Reet es una empresa alemana dedicada al cultivo y distribución de carrizo en

Rumania y Turquía, y a la fabricación de elementos para la construcción, como

cerramientos, paneles aislantes, y mallas de refuerzo. El panel estándar, consiste en el

atado de tallos de distintos tamaños, se puede utilizar tanto en interior (Imagen7),

como al exterior. Sus propiedades aislantes se deben al aire atrapado en cada tallo y al

que queda entre las imperfecciones del atado. También se fabrica un panel llamado

“Hiss Reet Panel Extra” que se caracteriza porque los tallos son escogidos a mano y

amarrados con mayor precisión usando alambre galvanizado de 2 mm. Las dimensiones

de los paneles son, para el estándar 2,00 m x 2,00 m x espesor 0,02 m / 0,05 m o 1,00

m x 2,00 m x 0,02 m / 0,05 m y para el extra, 2,5 m x 1 m x espesor 0,03 m / 0,06 m /

0,08 m / 0,12 m.

El panel granulado también se puede utilizar en interior o exterior, su superficie dura y

rugosa permiten utilizarlo como base para revocos. Para su fabricación los tallos son

molidos para luego ser aglomerado con cola de madera, el panel tiene las siguientes

dimensiones: 1,10 m x 0,60 m x espesor 0,03 m


32

Imagen 6:

Panel granular de Carrizo, Hiss Reet

Fuente: (Hiss Reet, 2014)

Imagen 7:

Panel estándar de carrizo, utilización al interior

(Hiss Reet, 2014)


33

4.4. Totora:

La totora estuvo presente como material de construcción en varios de los pueblos

originarios de América del sur, como los uros en Perú y también, los Mapuches en Chile

y Argentina en la construcción de sus viviendas, las rukas8.

La totora es un material natural, sustentable, de fácil producción, cosecha y

manejabilidad, que al superponerlo en capas tiene una buena resistencia térmica y es

impermeable. Si se emplea como estera tejida permite el intercambio lento del aire

entre el exterior y el interior. A diferencia del carrizo la totora no se utiliza como

elemento estructural nunca.

4.4.1 Producción de totora en Ecuador:

La totora crece de manera espontánea en lagos y lagunas del callejón interandino. En la

sierra ecuatoriana se pueden encontrar varias especies como Scirpus californianus,

Scirpus inundato, Scirpus ripaius, Scirpus triqueter, Scirpus americana. La totora

cumplía un papel importante en varios asentamientos humanos americanos anteriores a

la colonia, principalmente en la fabricación de artículos de uso diario como esteras,

recipiente o canastas. En el Perú, los indígenas Uros, que habitan en la bahía de Puno en

el lago Titicaca, construyen sus casas, hasta la actualidad, con paredes y cubiertas de

totora, sobre islas flotantes de este mismo material.

La producción de totora en el país se concentra en Imbabura, provincia ubicada en el

centro norte del país, en el lago San Pablo y la laguna de Yahuarcocha, de la que

dependen unas 3000 familias, principalmente de la confección de artesanías y esteras.

La producción se limita a organizaciones comunitarias. En marzo del 2000 se creó el

Centro Nacional de Información, Investigación y Desarrollo

8“La Ruka se construye con madera como estructura soportante, antiguamente empleaban

troncos de árboles autóctonos de la zona, y más recientemente varas de eucaliptos y de pinos. Las paredes se hacían de tablas o palos y sobre todo varas de colihues, que se tapizaban con totora entretejida y otros tipos de juncos, […]. El material principal del techo era la abundante totora entrelazada y amarrada, que era sostenida por varas de árboles y colihues. Para fijar las gavillas de totora a la estructura soportante de varas y colihues, antiguamente se empleaban soguillas de cuero, pero desde hace ya tiempo se utilizan clavos.” (Museo Campesino de los antiguos oficios, 2013)


34

Industrial de Fibras Naturales de Ecuador, adscrito a la sede de Ibarra de la Pontificia

Universidad Católica del Ecuador, con el objetivo de promover la investigación, el

cultivo, uso y comercialización de las fibras naturales como la totora (El Comercio,

2000).

Imagen 8:

Cosecha de totora, Lago San Pablo, Ecuador

Fuente: (Totora Sisa s.c.c, 2014)

4.4.2. La totora como material de construcción:

Existen diferentes tipos de plantas herbáceas con raíz acuática por lo que es necesario

describir los principales géneros de totora.

Genero Schoenoplectus o Scirpus:

Tiene semillas pequeñas y obscuras, tallo de sección triangular u ovalada. Las hojas en

ciertas especies son sólo pequeñas vainas en la base del tallo, en otras se distinguen

claramente. En la punta del tallo se encuentra la flor, formada por muchas flores

agrupadas. Las principales especies son Schoenoplectus californicus, Schoenoplectus

americanus, y Schoenoplectus robustus, Schoenoplectus tabernaemontani. (Hidalgo,

2007)

Género Typha:

La principal diferencia con el género anterior es la presencia de hojas de sección

semiesférica cóncava que crecen junto al tallo hasta los 3 metro de altura. El tallo


35

sostiene una flor en forma cilíndrica, que se asemeja a la cola de un gato. Las

principales especies son typha angustifolia, y la typha latifolia (Hidalgo, 2007)

4.4.2.1. Propiedades físicas y químicas de la totora:

El tallo de la totora tiene una Longitud promedio de 3,5m, posee un ciclo de

crecimiento bastante rápido, con periodos de cosecha cada seis meses. El tallo se

compone de una estructura esponjosa conformada principalmente por cámaras de aire,

le otorgan propiedad de aislamiento térmico y flotabilidad. (Imagen 9) En la tabla 13 se

describen la propiedades físicas de la totora y en la tabla 12 sus propiedades químicas.

Tabla 13:

Propiedades Físicas , comparación entre tallos de totora libre y atados

Velocidad de absorción de agua

En los primeros 20 minutos de inmersión

7% de incremento de peso

General hasta su estado de saturación

0.3% de incremento de peso/minuto

Velocidad de pérdida de humedad (Atada)

General hasta el secado original

0.13% de pérdida/minuto

Velocidad de absorción de agua (Atada)

En los primeros 20 minutos de inmersión

3.8% de aumento de su peso/minuto

General hasta su estado de saturación

0.18% de aumento de su peso/minuto

Velocidad de pérdida de humedad

General hasta el secado original

0.1%/ minuto

Conclusiones

La capacidad de absorción de agua del material disminuye si se incrementa la presión en el amarre

La estructura debe considerar el incremento de peso al momento de saturarse de agua

Al estar atada la totora disminuye su velocidad de absorción de agua

Resistencia a la tensión Con una sección de tallo

promedio de 0,43 cm2 38Kg/cm2

Resistencia a la compresión

Un solo tallo 15 kg/cm2

Varios tallos formando un volumen compacto

Hasta 40 kg/cm2

Conclusiones

Es un material al que se le puede someter a tensión, lo que le da mayor manejabilidad

En compresión trabaja mejor en un conjunto de tallos.

(Hidalgo, 2007)


36

Tabla 14:

Propiedades Químicas

La composición química de la planta incluye Sílice (SiO2)

El Sílice se encuentra en suelos arenosos

En la totora sirve para rigidizar la planta, protegerla contra el ataque de hongos y otros parásitos, soportar los cambios bruscos de temperatura.

Conclusiones

La presencia de Sílice hace de la totora un material durable y resistente

(Hidalgo, 2007)

Imagen 9:

Sección de un tallo de totora

(DETAIL 1+2, 2013)

4.4.3. La totora como aislamiento térmico:

La Universidad de Minnesota presentó en el 2012 un estudio llamado “Totora: A

Sustainable Insulation Material for the Andean Parts of Peru” (Totora: Un material

aislante sustentable para los Andes del Perú) cuyo objetivo era demostrar la eficiencia

de la totora como aislante térmico. El estudio nace a raíz de la problemática que

enfrentan los habitantes de los Andes Peruanos, cuando, a partir del 2002, las

temperaturas han empezaron a descender, llegando hasta los -26oC. La zona más


37

afectada fue Puno, al sur de los Andes peruanos. La mayoría de la población tiene

escasos recursos económicos y viven en casas de adobe que no es suficiente para

enfrentar la adversidad del clima.

La metodología utilizada para este estudio inicia visitando dos comunidades rurales en

Puno, Perú, la primera Pacaje ubicada a 4800 msnm y la segunda la comunidad de los

Uros. En la primera comunidad las casas están construidas enteramente en adobe. Se

realizaron mediciones de temperatura al interior de las viviendas y se caracterizó la

construcción. En las islas flotantes de los uros se hizo lo mismo, y adicionalmente se

tomaron muestra de esteras de de 5 y 1 cm de grosor para su estudio en laboratorio.

La elección de la totora como un material aislante, en este estudio, responde al fácil

acceso que tienen las comunidades a este material, económico, y sustentable, tomando

en cuenta que se busca emplear un material que mejore las condiciones de habitabilidad

de las viviendas afectadas.

En el laboratorio se obtuvo el “R-Value”9 Valor R, de las esteras de totora y se calculó

también el de una pared de adobe. Las pruebas se realizaron en una cámara de frío con

una diferencia de temperatura de 23.89o C, durante 24 horas. Los resultados de las

pruebas de laboratorio se expresan en “R-Value”, (Tabla 15)

Tabla 15:

Comparación trasmitancia térmica entre adobe y totora

Material Espesor

(cm)

R-Value (RSI)10

(m2*0C)/W

U

(W/m2K)

Abobe 30,48 3 0,53 1,88

Atado de totora 2,54 2,07-2,20 0,37-0,39 2,70- 2,56

(Quispe, 2012)

9 R-Value: Es una medida de resistencia al calor que atraviesa una superficie de un grosor específico. En teoría, mientras más alto es el “R-value”, mejor es la resistencia. El “R-value” se utiliza principalmente en Estados Unidos y se expresa como un numero simple. (Cellulose Insulation Manufactores Association, 2014) 10

RSI: Expresión utilizada para referir al R-Value en unidades del sistema métrico internacional, corresponde a metros cuadrados por grados Celsius sobre watts (m2*C0)/W (Gillespie, 2014)


38

El estudio llega a la conclusión que un atado de totora de 2” (5,08 cm) de espesor tiene

un “R-Value” de 4,22 aproximadamente, que corresponde a una resistencia de

0,74(m2*0C)/W en el sistema métrico internacional. Entonces se determina que

añadiendo un panel de totora de 5,08 cm a una pared de adobe (Detalle 2) se puede

duplicar su capacidad aislante. La propuesta consiste en recubrir el cerramiento exterior

de las viviendas con paneles de totora (Detalle 3)

Detalle 2:

Sección cerramiento de adobe recubierto con panel de totora de 5,08cm de espesor

Fuente: (Quispe, 2012)

Detalle 3:

Aislamiento térmico exterior, propuesto por estudio de la Universidad de Minnesota

(Quispe, 2012)


39

En el hemisferio norte no ha pasado desapercibida la posibilidad de utilizar totora como

aislante térmico. La totora más común en el hemisferio norte, conocida en Europa como

junco, es la typha. El instituto Fraunhofer en Alemania, con el Dr. Martin Krus como

líder del proyecto, estudió la factibilidad de utilizar paneles de typha como material

aislante auto portante.

La naturaleza de la planta que está adaptada a crecer en lagos, humedales y ríos le

otorga propiedades que la hacen resistente a la humedad y al ataque de hongos. Su

estructura tubular le otorga gran rigidez. Bajo estos antecedentes, el Dr. Martin Krus,

director del Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP), produjo paneles experimentales

de typha y magnesita, que consiguen una conductividad térmica de 0.052 W/mK, cuya

patente está en trámite.

El sistema fue probado y validado durante un año y medio, mediante toma de medidas

consecutivas, en una casa de madera en Nuremberg. (Krus, 2013) Los trabajadores de la

construcción locales se entusiasmaron mucho con la posibilidad de utilizar un material

sustentable, según el Dr. Martin Krus.

Imagen 10:

Panel de typha y magnesita

Fuente: (DETAIL 1+2, 2013)


40

Imagen 11:

Instalación de paneles de typha.


Imagen 12:

Cubierta aislada con paneles de typha



41

4.5. Paja:

La paja se ha utilizado tradicionalmente como un material para cubiertas alrededor del

mundo. En conjunto, la paja otorga impermeabilidad y tiene un muy buen

comportamiento térmico. La paja, que se utiliza en Ecuador crece espontáneamente en

el altiplano de los Andes y se la conoce como paja brava (Festuca orthophylla).

(Wikipedia, 2015) Todavía se pueden observar viviendas con cubierta de paja en las

zonas más altas de la sierra ecuatoriana (Imagen 13), usualmente estas viviendas se

construyen en laderas, escavando el terreno, por lo que uno de los costados del techo

toca el suelo.

La paja se ata utilizando sogas o trenzándola entre sí. Los constantes vientos obligan a

realizar mantenimientos constantes a la cubierta. (Mengual, 2012) En Norte América y

Europa la paja utilizada como material de construcción es producto del residuo de la

siembra de cereales como el trigo.

Imagen 13:

Cubierta de paja a más de 3000 msnm, en la región andina del Ecuador

Fuente: (Mengual, 2012)


42

4.5.1. Propiedades constructivas de la paja:

La paja es un material que puede ser utilizado para la construcción de cubiertas y muros

mediante distintos sistemas constructivos, como por ejemplo la construcción con fardos

de paja. Es un material altamente sustentable y biodegradable. Al ser un material liviano

de fácil manipulación, puede emplearse en procesos de autoconstrucción.

4.5.2 La paja como aislante térmico:

Como aislante térmico se puede utilizar en apilando fardos, o como relleno en su estado

natural. Se requiere de un espesor significativo para conseguir un aislamiento eficiente.

La capacidad aislante de un fardo de paja de pende de su densidad, y de la orientación

de las fibras, “dando un valor un promedio de U= 0,12 W/m2K, considerando una λ =

0,045 W/(mK) y un e=0,35 cm (fardo de paja acostado)” (Fresno, 2013) La paja se

mantiene aún como un aislamiento térmico no convencional, aunque su utilización se

empieza a promocionar y difundir, gracias a la posibilidad de conseguir ambientes más

sanos y su bajo costo.

En el 2013, en la localidad de Collsuspina, a 70 kilómetros de Barcelona, se

construyó la vivienda prefabricada en madera y balas de paja como aislamiento

térmico Larixhaus, diseñada por el arquitecto Manuel García Barbero y construida

por FARHAUS, constructora especializada en vivienda pasiva. La idea era construir

una vivienda cuyo consumo de energía sea casi nula y cuyo presupuesto de

ejecución no supere los 1200 euros/m2. Se utilizó un sistema prefabricado de

entramado de madera con aislamiento de paja (Imagen 13). El anteproyecto se inició

en mayo del 2013 y se concluyó en diciembre del 2013. (Style,Oliver; Fargas,

Albert;García Barbero, Manuel , 2014)

Las características del cerramiento de la vivienda Larixhaus son las siguientes desde el

interior hacia el exterior:

13 mm cartón yeso (Fermacell)- 35 mm cámara de instalaciones entre rastreles de

madera a 8 % - 22 mm OSB 4 nature [capa estanca]- 400 mm aislamiento de paja

[052] entre vigas de madera a 8 %, con ruptura de puente térmica con aislamiento

de corcho [040]- 16 mm placa de fibra de madera transpirable (DFP Kronolux)


43

Membrana de barrera de viento con fachada ventilada de alerce, fijada sobre

rastreles de madera. Valor-U Paredes: 0,127 W/m2.K (Style, 2014)

El comportamiento térmico de le cerramiento es muy bueno, pero se requiere de un

espesor considerable para conseguir el aislamiento deseado. Otro punto que cabe la

pena mencionar, es que al utilizar madera como elemento estructural se reducen o

anulan los puentes térmicos debido a su baja conductividad térmica.

Imagen 14:

Vivienda Larixhaus, Panel prefabricado con paja como aislamiento térmico

Fuente: (Style, 2014)

4.6 Conclusión:

Los aislantes térmicos vegetales se presentan como una solución eficiente y sustentable. En este

trabajo se estudia tres materiales vegetales cuyas propiedades les otorgan un buen

comportamiento térmico. El abanico de posibles aislantes vegetales es muy amplio, la línea de

investigación se encuentra muy activa, pues éstos presentan beneficios significativos frente a los

aislantes térmicos sintéticos de origen orgánico y los de origen mineral, como la reducción de

consumo de energía para su producción, además de la posibilidad de reciclar o degradar los

materiales a la final de su vida útil. Aún no es fácil encontrar datos estandarizados de varios

aislantes térmicos vegetales con respecto a las especificaciones técnicas, por lo que es necesario

catalogarlos y normarlos.

Los tres materiales aislantes estudiados en este trabajo tienen propiedades térmicas similares.

Para la elección del aislante térmico a utilizarse se deberá tomar en consideración la

accesibilidad al material y la puesta en obra. (Tabla 12)


44

Tabla 16:

Cuadro comparativo aislamientos térmicos estudiados

Material aislante

Nombre Industrial

Dimensiones Espesor Conductividad

Térmica (λ)

Resistencia Térmica

(RT)

Trasmitancia (U)

(m) (m) (W/mK) (m2·K/ W) (W/m2K)

Carrizo

Hiss Reet Panel Extra

2,5 x 1

0,03 0,055(1) 0,55 1,83

0,06 0,055(1) 1,09 0,92

0,08 0,055(1) 1,45 0,69

0,12 0,055(1) 2,18 0,46

Hiss Reet Panel

2x2 0,02 0,055(1) 0,36 2,75

0,05 0,055(1) 0,91 1,10

1x2 0,02 0,055(1) 0,36 2,75

0,05 0,055(1) 0,91 1,10

Hiss Reet Granulatplatte

1,10 x 0,60 0,03 0,0557(1) 0,54 1,86

Totora

Paneles Experimentales

- - 0.052 (2) - -

Atado - 0,0254 - 0,37 2,70(3)

Atado - 0,0254 - 0,39 2,56(3)

Paja Fardo - 0,35 0,045(4) 7,78 0,13

Fuente:(1) (Hiss Reet, 2014), (2) (DETAIL 1+2, 2013) , (3) (Quispe, 2012), (4) (Fresno, 2013)


45

Capítulo 5: La arquitectura vernácula en la región andina del Ecuador

5.1. Introducción:

El estudio y comprensión de la arquitectura vernácula en la región andina tiene el

objetivo de identificar soluciones constructivas que se puedan adaptar a los

lineamientos y condiciones planteadas en este trabajo para su implementación en

proyectos de vivienda social. La materialidad y virtudes propias de la arquitectura

local, potenciadas, favorecen al mejoramiento de la calidad de vida e identidad del

usuario, fortaleciendo el sentimiento de apropiación de su vivienda.

En la región andina la mayoría de la población es mestiza, pero aun existen

comunidades indígenas que mantienen sus costumbres, vestimenta y tradiciones. La

mayoría de indígenas pertenecen a la nacionalidad Quichua, y en gran parte viven con

escasos recursos económicos.

La arquitectura vernácula en la región andina es el resultado del mestizaje entre la

cultura precolombina y la colonia española. El aporte local fueron los materiales, y la

colonia aportó los sistemas constructivos y la técnica para transformar los materiales.

Las construcciones rurales se levantan con los recursos propios de la zona, como la

tierra, madera, y paja. Los sistemas constructivos utilizados usan la tierra como su

principal material, esto son, los muros de adobe, el tapial y el bahareque. La tierra el

principal material de construcción, por ser es más asequible y poseer una elevada masa

térmica11.

11 Material de elevada masa térmica: “Los materiales que tienen una elevada capacidad térmica, es decir, un espesor considerable y un gran calor específico volumétrico, así como una conductividad moderada, digamos entre 0.5 y 2.0 W/m°C, generan lo que se conoce como efecto de masa térmica.” (Sol-arq, 2015) Estos materiales absorben la energía calórica y la distribuyen gradualmente hacia el interior, liberando calor horas después de que la cara exterior del cerramiento recibió la mayor radiación. Esto se debe a la gran cantidad de energía que requieren para calentarse. (Sol-arq, 2015)


46

5.2. La tierra como material de construcción:

La tierra es el material más abundante y cercano al que se tiene acceso para construir.

Satisfacer la alta demanda de vivienda en los países en vías de desarrollo requiere el

aprovechamiento de los materiales locales, pues el hormigón, el acero o el ladrillo no

han llegado a cubrir toda la demanda y su uso muchas veces supone altos costos y

gastos de energía, además requieren utilizar mano de obra cualificada, y múltiples

herramientas.

Normalmente la tierra, que servirá de material para la obra, se extrae de la excavación

para los cimientos e instalaciones sanitarias del propio terreno. La tierra se puede

utilizar como barro, es decir la mezcla de arcilla, limo, arena, grava o gravilla, o como

bloques compactados. El barro no es un material estandarizado, porque su composición

dependerá del sitio de donde se extrajo. Las propiedades principales de la tierra, como

material de construcción, son la plasticidad, la cohesividad y compactibilidad. (Carazas

Aedo, 2002).

Las construcciones en tierra son fácilmente degradables. Una de sus propiedades

físicas es la capacidad para regular la humedad interior de un ambiente. Las técnicas de

construcción con tierra pueden ser ejecutadas por personas no especializadas en

construcción, motivando los procesos constructivos comunitarios y la autoconstrucción.

Por otro lado, el barro preserva la madera y otros materiales orgánicos, lo que permite

combinarla con otros materiales como la madera. (Minke, 2005)

5.3. Adobe:

El adobe es un bloque de tierra elaborado manualmente, colocando barro y fibras

vegetales en moldes, normalmente de madera, para después de secados ser mampuestos

trabados para la construcción de muros o cúpulas (Célia Neves y Obede Borges Faria,

organizadores, 2011). Este sistema es uno de los más difundidos a nivel mundial y en la

región andina ecuatoriana. Los adobes se colocan en tizón (muros de 40 cm) o al hilo

(muros de 20 cm). Los muros se levantan sobre cimientos de piedra perimetrales de

entre 20 y 40 cm de altura. (Yepez, 2012). Estas construcciones normalmente tienen

plantas cuadras o rectangulares. Un muro de adobe con un espesor de 45 cm, es decir


47

con dos capas de revoque de 2,5 cm tiene una trasmitancia térmica de 0,523 W/m2 K

(Grimalt, Héctor Raul Girini 2006). La ventaja del abobe para mantener el confort

térmico al interior de la vivienda radica en su espesor y masa.

La elaboración de bloques de adobe es sencilla, pero sin embargo se requiere mucha

agua para su fabricación y se necesita un espacio amplio para su secado. Una de las

desventajas es que, mediante la fabricación tradicional, la resistencia a compresión,

flexión y tracción es más baja que otros fabricas industrializadas (Célia Neves y Obede Borges

Faria, organizadores, 2011)

5.4. Tapial:

El tapial, conocido también como apisonado, consiste en la construcción de muros

portantes monolíticos de tierra, comprimiendo capas de tierra húmeda utilizando

encofrados de madera. (Imagen 15) Estos moldes se conocen como tapial. Los

encofrados suelen tener un alto entre 60 y 80 cm y un ancho de 1,20 metros, el espesor

del muro está entre 40 y 60 cm. (detalle 4)

El tapial tiene propiedades similares al adobe, sin embargo su construcción es más lenta

ya que se construye por capas y es necesario que la capa inferior esté prácticamente

seca para continuar con la capa superior.

El tapial, al estar construido únicamente con tierra y los moldes se reúsan varias veces,

el consumo de energía para su ejecución es muy bajo. Adicionalmente, una construcción

de tapial, al final de su ciclo de vida, se degrada naturalmente es su material de origen.

El tapial no es recomendable en zonas sísmicas, pues ofrece poca resistencia a los

esfuerzos de flexión y de tracción. (Célia Neves y Obede Borges Faria, organizadores, 2011) Al

no contar con refuerzos en los encuentros de los muros y tener mucha masa, estos

pueden colapsar a causa de un sismo.


48

Detalle 4:

Detalle encofrado para muro de tapial

Fuente: (Yepez, 2012)

Imagen 15:

Construcción de muro de Tapial, Parroquia Pasa, Tungurahua, Ecuador

Fuente: (La Hora, 2012)


49

5.5. Bahareque:

El bahareque se encuentra muy difundido en América central y en América del sur, se lo

conoce con diferentes nombres como quincho o quincha. Este sistema, a diferencia de

los dos anteriores, utiliza una estructura de madera o caña, la tierra pasa a ser un

material de relleno y revestimiento, por lo que se considera una técnica de construcción

mixta (Célia Neves y Obede Borges Faria, organizadores, 2011). En Ecuador el

bahareque es utilizado en la sierra y en la costa ecuatoriana.

La cimentación al igual que en los casos anteriores es corrida, pero en las esquinas se

colocan piedras talladas de forma rectangular con una perforación central donde se

colocan los pilares principales. Sobre el cimiento se coloca una pieza de madera

llamada solera, luego se ensamblan el resto de pilares y las vigas. Una vez conformada

la estructura principal se colocan los umbrales y dinteles para las aperturas y barras

diagonales para rigidizar la estructura. Finalmente se coloca la estructura de la cubierta.

(Detalle 5)

Sobre la estructura se colocan tiras de caña guadua o carrizo, que servirán de sujeción al

mortero de barro a aplicarse por ambas caras del cerramiento. La mezcla de barro se la

realiza con tierra tamizada, agua, paja de cerro o tamo de cebada. (Yepez, 2012) En el

bahareque la tierra cumple el papel de relleno y revoco sobre una estructura primaria,

comportándose como una piel reguladora de temperatura y humedad. “En las viviendas

de entramado tradicional en Europa, así como en las técnicas Americanas, asiáticas y

africanas el barro plástico se lanza en una estera de ramas, gajos, cañas de bambú, y

otros.” (Minke, 2005). El estado plástico de la tierra se consigue incorporando agua a la

mezcla de tierra, donde las piedras, gravas, limos y arenas hacen las veces de agregados

y las arcillas el de conglomerante.

Las principales ventajas de este sistema son, su rapidez de ejecución, el fácil acceso a la

adaptabilidad, según los recursos, de los materiales de construcción y la posibilidad de

usar mano de obra participativa. El bahareque, correctamente ejecutado, posee una alta

calidad estructural y flexibilidad, por lo que su construcción es ideal en zonas sísmicas.


50

Detalle 5:

Estructura de panel tradicional de bahareque

(Yepez, 2012)

5.6. Virtudes de la arquitectura vernácula en la región andina:

La arquitectura vernácula de la región andina ecuatoriana proviene del mestizaje de

culturas pre colombinas y la conquista española. Las construcciones se realizan con

materiales a disposición en la zona, como la tierra, piedras y madera. La necesidad de

conservar el calor influye en el diseño de las viviendas y los sistemas constructivos a

emplearse, por lo que predomina el adobe y el tapial, para construir cerramientos

gruesos, que por inercia, reduzcan el ritmo de intercambio de calor entre el interior y el

exterior.

En el bahareque, el uso de la madera y la caña o carrizo como estructura favorece a una

rápida ejecución. Su implementación necesita de técnica adecuada, pero no demasiado

especifica, por lo que se puede construir con participación de comunidad. El adobe y el

tapial son sistemas más rudimentarios que basan su estructura en la capacidad portante

de sus muros, y cuya resistencia térmica está dada por el gran espesor del cerramiento.


51

Capítulo 6: Sistema Constructivo Propuesto

6. 1. Introducción:

Los sistemas constructivos analizados en el segundo capítulo de este trabajo no

garantizan el confort térmico al interior de las viviendas, además, son sistemas alejados

del concepto rural, sin identidad. La vivienda tiene un alto significado para sus

habitantes, el sentimiento de apropiación, y la adaptabilidad son elementos básicos para

garantizar un solución eficiente en vivienda social.

Partiendo del principio de mejorar las condiciones de habitabilidad de la vivienda social

en la región andina del Ecuador, se plantea un sistema constructivo cuya construcción

sea más rápida y sencilla, que revalorice la materialidad y tradición de la región. Un

sistema que incorpore la participación de la comunidad en el proceso constructivo. Se

busca mejorar las condiciones de habitabilidad de la vivienda social rural tomando en

cuenta tres puntos fundamentales, condición geográfica, tecnología, y materiales.

Al mencionar la tecnología se hace referencia a la factibilidad en su ejecución. El

sistema entonces rescata valores propios del lugar, pero utiliza los recursos tecnológicos

que permitirán construir la vivienda de manera rápida y eficiente, garantizando

estabilidad y durabilidad.

6.2. Lineamientos generales del sistema constructivo a utilizarse:

El sistema constructivo tendrá un buen comportamiento térmico, pero además permitirá

incorporar aislante térmico vegetal para mejorar las condiciones de confort térmico al

interior de las viviendas.

El sistema responderá a una arquitectura de interés social flexible, adaptable y

participativa, pensado para que los usuarios se apropien de la vivienda, gracias a la

incorporación de la materialidad y técnica de las comunidades.


52

Al tener que competir con sistemas constructivos tradicionales y prefabricados, el

sistema debe ser más eficiente, por lo que se propone que algunas partes de la vivienda

se produzcan “off-site”, para luego ser transportadas y montadas en sitio.

6.3 El bahareque como solución constructiva, Quincha mejorada:

Tras analizar los sistemas constructivos tradicionales de la región andina del Ecuador, e

identificar las propiedades y características del sistema a utilizarse, el bahareque se

presenta como la mejor solución. El bahareque se construye utilizando tres materiales

principales, tierra, madera, y caña, todos de alta disponibilidad en la región andina

ecuatoriana.

El bahareque es una técnica mixta de construcción con tierra conformada por una

estructura maestra en madera, estructura auxiliar en caña o bambú, y el relleno en tierra.

(Detalle 6)

Detalle 6:

Componentes de las técnicas mixtas en tierra.

Fuente: (Célia Neves y Obede Borges Faria, organizadores, 2011)

Para los autores Alain Hays y Silvia Matuk, en su libro “Recomendaciones para la elaboración

de normas técnicas de edificación con técnicas mixtas de construcción con tierra”, publicado en

EST. MAESTRA


53

el 2005, Los sistemas de construcción mixta, bahareque, se pueden clasificar en cinco

grandes familias. (Tabla 17)

Tabla 17:

Clasificación de los sistemas constructivos en tierra con tecnología mixta, según Hays y

Matuk (2005)

Denominación Características principales Armazón Uso de madera o bambú sin o con poca habilitación de sus piezas

Entramado pesado

Uso de madera habilitada que presenta una multiplicidad de elementos constructivos cuidadosamente unidos entre sí por ensambles específicos

Entramado liviano

Combinación de elementos sin habilitar con elementos habilitados

Poste y viga Estructura en vigas y columnas formando pórticos espaciados entre sí y unidos horizontalmente por viguetas o tablones

Prefabricado Fabricación previa en talleres o in situ de las partes elementales o complejas de la estructura

Fuente: (Célia Neves y Obede Borges Faria, organizadores, 2011)

La construcción en bahareque utilizando bastidores de madera y entramados de caña

prefabricados en Sudamérica se denomina “Quincha”, (Imagen 16) que proviene del

quechua quincha, cuyo significado es pared, muro, cerco, corral, cerramiento.

(Rodríguez Gálvez, 2014) La quincha consiste en elementos verticales, conformados

por bastidores de madera rellenos con un entramado de caña, o un tejido de listones de

madera, que una vez montado se rellena con barro plástico mezclado con paja, para

posteriormente revocarse con barro, cemento o yeso.

La utilización de paneles prefabricados de madera aserrada incrementa la velocidad de

construcción significativamente, además permite estandarizar diseños a partir del

módulo del panel y construir un gran volumen de viviendas, mediante un proceso de

industrialización sencilla. Es muy versátil, permitiendo modificar o incrementar

espacios en viviendas ya construidas con este sistema de una manera fácil y económica.

La construcción con quincha no requiere de mano de obra especializada, basta con una

persona que domine la técnica y pueda guiar al grupo. Esto permite incorporar a la

población beneficiaria en el proceso constructivo. Es sustentable, pues todos sus

materiales son reutilizables o degradables.


54

Estas características permiten a la quincha competir con sistemas constructivos

prefabricados convencionales, y supera en gran medida al sistema de pórticos en

hormigón, por lo tanto es una solución eficaz para solventar el déficit de vivienda social

y mejorar las condiciones de vida de sus habitantes.

Imagen 16:

La Casa en Requínoa, VI Región de Chile, Arq. Manuel Dörr Quincha, entramado con trama

de listones de 1”x1” de álamo

.

Fuente: (Vergara, 2014)

6.3.1: La quincha en la región, Latinoamérica:

La quincha se encuentra altamente difundida en el sur de América, en especial en Chile

y Perú. En ambos países se busca rescatar el método constructivo vernáculo como una

solución contemporánea eficiente, dando lugar a la quincha mejorada.

En Perú, en la década de los ochenta, el Instituto Nacional de Investigación y

Normalización de la Vivienda (ININVI), mediante la investigación de técnicas

ancestrales como el adobe, tapial, quincha y madera, con el objetivo de recuperarlas y

mejorarlas, para ser utilizadas como soluciones habitacionales con adecuadas

condiciones de habitabilidad. (Díaz Gutiérrez, 1984)


55

Dentro de este marco, en la revista Informes de la construcción volumen 36 de 1984, el

ingeniero director de normalización del ININVI, Aníbal Díaz Gutiérrez, presenta el

sistema constructivo tradicional mejorado denominado quincha prefabricada como una

solución eficiente a los problemas de vivienda en Perú. El autor enfatiza las ventajas

del sistema constructivo, las cuales son, el rescate de una tradición, su versatilidad,

pudiendo usarse masivamente mediante procesos sencillos de industrialización, o

localmente, el costo de ejecución es menor que el de sistemas convencionales, la

accesibilidad a la materia prima, y la posibilidad de ser acogido y replicado por otros

países iberoamericanos con realidades socioeconómicas similares.

Imagen 17:

Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada modular

para damnificados del terremoto del 15 de agosto de 2007 en Ica, Perú. Autora: María

Eugenia Lacarra y financiación de las ONGDs inglesas Christian Aid y Progressio

(periodo de ejecución: 2008)

Fuente: Arq.María Eugenia Lacarra


56

Tras el terremoto del 2007 en Perú, el grupo de Habitabilidad Básica ‐ Perú de la

Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, la Universidad San Luis Gonzaga

de Ica y el apoyo en terreno de la organización local “Asociación casas de la Salud de

Ica” desarrollaron un proyecto denominado: Apoyo a la autoconstrucción de 16

viviendas en quincha mejorada modular para damnificados del terremoto del 15 de

agosto de 2007 en Ica.(Imagen 17). El diseño respondió a las condiciones climáticas y

culturales, e incorporó autoconstrucción. En la memoria del proyecto la autora Arq.

María Eugenia Lacarra explica lo siguiente:

Se desarrollaron tres modelos de vivienda tipo y dos de diseño especial,

manteniendo siempre un esquema similar en la distribución de espacios. Esta

variedad de prototipos propuestos, demuestra la versatilidad del sistema

constructivo elegido, y aporta al proyecto un mayor interés desde el punto de vista

de la adaptación al medio físico y a la cultura del lugar. (Lacarra Córdova, 2009)

El proyecto obtuvo el primer premio en la XVI Bienal panamericana de

Arquitectura de Quito en la categoría Hábitat Social y Desarrollo. Con el grupo de

Cooperación en Habitabilidad Básica de la ETSAM y financiación de la UPM se

construyeron 10 viviendas más y con financiación del Gobierno de la Rioja se

construyeron otras 20 viviendas y una guardería (periodo de ejecución: 2009-

2011). Estos últimos proyectos obtuvieron una Mención Honorífica en el ASF

Award 2015. (Arq. María Eugenia Lacarra)

6.3.2. Quincha, comportamiento sismo resistente

Ecuador se encuentra ubicado en una de las zonas sísmicas más activas del mundo, el

cinturón de fuego del Pacifico. Durante el siglo XX se registraron 20 sismos de con

intensidad de 8 grados en la escala de Mercalli12. Ecuador se encuentra dividido en

cuatro zonas sísmicas según su nivel de riesgo en crítico, alto, medio y baja, en la región

andina se concentran zonas de riesgo crítico al norte y alto al sur como se puede

observar en el mapa 4.

12

La escala de Mercalli es una escala de 12 puntos, que se escribe en números romanos, y que está desarrollada para evaluar la intensidad de los terremotos a través de los efectos y daños causados a distintas estructuras. (cooperativa.cl, 2014)


57

La construcción con Quincha es una buena opción para este tipo de ubicación, pues se

compone de una estructura principal compuesta de pilares y vigas, y una estructura

secundaria conformada por los bastidores de los paneles, que arriostran la estructura.

Adicionalmente el tejido de caña otorga más resistencia a los bastidores y sujeta los

revocos. Su poco peso es otra ventaja, ya que se puede construir en suelos con poca

capacidad portante, y la fuerza sísmica tiene menos impacto que el que tendría en una

vivienda con más masa, por ejemplo de hormigón

Mapa 4:

Mapa de zonas sísmicas Ecuador

Fuente: (El Universo, 2010)

.

6.4. Quincha prefabricada, descripción del sistema constructivo:

En el detalle 7, se puede observar todos los elementos que componen un cerramiento de

quincha desde la cimentación hasta el revoco final. A continuación se describiría a

detalle todo el sistema constructivo.


58

6.4.1. Cimentación:

Es necesario ejecutar un muro ciclópeo perimetral, el Ing. Aníbal Diáz Gutierrez en el

articulo “Sistema Constructivo quincha prefabricada”, 1984, señala que no es necesario

construir una viga de cimentación salvo el caso de que la capacidad portante del suelo

sea inferior a 0,5 kg/m2, donde será indispensable construir una viga de cimentación de

20 x 20 cm en hormigón armado con 4Ø 10mm. (Detalle 8)

Para proteger el cerramiento de la humedad y evitar inundaciones es necesario construir

un sobre cimiento en hormigón a por lo menos 20 cm de altura y 10 cm de espesor sobre

el nivel del terreno.

Detalle 7:

Detalle Quincha, muro con paneles prefabricados

Fuente: (Carazas Aedo, 2002)


59

6.4.2. Estructura:

La estructura principal es de madera aserrada. el Ing. Aníbal Diáz Gutierrez en el

artículo “Sistema Constructivo quincha prefabricada”, 1984, dimensiona los pilares de

6,5 x 6,5 cm cada tres paneles y vigas soleras de la misma dimensión. Es fundamental

realizar el cálculo estructural para dimensionar la estructura en cada caso. En el

proyecto “Apoyo a la autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada modular

para damnificados del terremoto del 15 de agosto de 2007 en Ica, Perú” se utilizaron

columnas de 10 x 10 cm de sección y vigas de 10 x 8 cm, que eran las dimensiones

apropiadas para las luces que resolvían.

La estructura secundaria esta conforma por los paneles de quincha. La oferta de madera

en Ecuador es muy amplia especialmente en la costa y en la amazonia, en la sierra se

pueden encontrar maderas como el pino, siendo el más difundido el pino radiata, o el

eucalipto común y el eucalyptus globulus. La madera a utilizarse debe ser estructural y

estar seca13. Antes del montaje la madera debe ser preservada mediante compuestos

químicos para evitar el ataque de hongos e insectos.

Detalle 8:

Isometría estructura


13 El contenido de humedad en la madera para ser usada en construcción debe estar entre 14 y 20 % (Díaz Gutiérrez, 1984)


60

Detalle 9:

Despiece estructural, vivienda tipo superficie 45,81m2



61

6.4.2.1 Montaje de los pilares:

Las columnas se empotraran directamente en el cimiento y en la viga de cimentación.

Previo al montaje las piezas de madera se deben impermeabilizar con dos manos de

pintura impermeabilizante o emulsión asfáltica, con especial cuidado en la sección del

pilar que va a estar embebida en el hormigón.

Para dar mayor sujeción al elemento es necesario introducir 8 clavos de 4” hasta la

mitad de su longitud y doblarlos hasta un ángulo de 45 grados con respecto al eje del

pilar en la sección a empotrar. (Díaz Gutiérrez, 1984). (Detalle 9)Otra alternativa es

utilizar uniones metálicas tipo U, empotradas en el cimiento o en la viga de

cimentación. (Detalle 10)

Detalle 10:

Fijación del pilar de madera a la cimentación

Fuente: (Díaz Gutiérrez, 1984) y (Lacarra Córdoba, 2010)



62

Imagen 20:

Preparación de pilares para empotramiento, Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de

16 viviendas en quincha mejorada modular para damnificados del terremoto del 15 de

agosto de 2007 en Ica, Perú. Autora: María Eugenia Lacarra

Fuente: (Lacarra Córdoba, 2010)

Detalle 11:

Fijación del pilar de madera a la cimentación, unión metálica

Elaborado por: el autor


63

Los pilares se ubican en las esquinas, en los encuentros en T, encuentros en cruz, y entre

paneles cuando la distancia sea mayor a 3.60 metros, es decir cada tres paneles tipo.

(Díaz Gutiérrez, 1984)

6.4.3. Paneles:

Los paneles se fabrican con madera aserrada, el bastidor se arma utilizando piezas de

madera de 30 x 65 mm y 20 x 30 mm de escuadría. La altura de los paneles es de 2,40

m y el ancho pude será de 1,20 y 0,60 m, considerando que el panel tipo mide 2,40 de

alto y 1,20 de ancho. (Detalle 12 y 13)

Para construir una vivienda se requieren otros tipos de paneles además del panel tipo:

Los cuales son, medio panel, panel ventana baja (detalle 14), panel ventana alta (detalle

15), panel tipo puerta espesor 0,87 cm, panel tipo puerta 0,67 cm, panel tímpano. Todos

los paneles se elaboraran fuera de obra, con excepción del tímpano, éste se ejecutará en

obra en función de la inclinación de la cubierta requerida.

6.4.3.1. Trenzado del carrizo en los paneles:

El entramado de carrizo se incluirá en él bastidor desde el momento de terminar su

producción. Es decir, que el panel llegará a la obra con el trenzado listo. Para poder

utilizar el carrizo éste se debe estar seco14, el proceso de secado al aire toma 60 días o

entre 2 o 3 semanas en hornos, los organismos no viven en el carrizo porque su grado de

humedad es inferior al 15 %, se debe tomar en cuenta que las propiedades del tallo

aumentan reduciendo su humedad.

Luego del secado se procede con la preservación, como las varas quedarán embebidas

en el muro solamente es necesario eliminar los almidones y azúcares que aún puedan

quedar al interior, los insecticidas y fungicidas solamente se utilizan para elementos

expuestos. El preservado se puede realizar sumergiendo por cinco horas los carrizos en

una solución preservadora (asfalto quemado, solución salina, o cal) o manteniendo

sumergidas las cañas en agua limpia durante un mes y cambiando el agua a diario.

14

La caña debe mantener cierto grado de humedad, de tal manera que no pierda toda su flexibilidad para poder trenzarla. (Lacarra, 2008)


64

(Carazas Aedo, 2002). En el panel los carrizos se entretejen verticalmente o

horizontalmente según corresponda según el tipo de panel.

Los paneles se unen con 2 pernos de 10 mm y amarres de alambre galvanizado de 2,5

mm, una en la parte inferior y otra en la parte superior del panel. (Detalle 16).

Adicionalmente los bastidores verticales se amarraran con alambre galvanizado de

2,5mm.

Detalle 12:

Isometría panel de quincha

Fuente: (Díaz Gutiérrez, 1984),

Elaborado: El autor

La unión del panel con el pilar se resuelve utilizando tirafondos autorroscantes, al igual

que el encuentro con la viga solera. El encuentro del panel con la cimentación se

resuelve amarrando el panel al sobre cimiento con alambre galvanizado de 2,5 mm

dejado al momento de hormigonar. (Detalle 17).


65

Detalle 13:

Vista frontal y sección, armado estructural tablero tipo prefabricado de Quincha.

Fuente: (Díaz Gutiérrez, 1984)


66

Detalle 14:

Panel ventana baja

Fuente: SENCICO, Servicio nacional de capacitación para la Industria de la Construcción

(Arriola & Tejada, 2008)


67

Detalle 15:

Panel ventana alta

Fuente: SENCICO, Servicio nacional de capacitación para la Industria de la Construcción

(Arriola & Tejada, 2008)


68

Detalle 16:

Encuentro entre paneles


4.4. Revoque:

En la quincha se realizan dos capas de revoque, un revestimiento principal, que se hace

sobre todo el entramado de carrizo y enrazado con el marco del bastidor, y un

revestimiento secundario a modo de capa de acabado.

Una vez instalados los paneles se procede a revocarlos con un mortero de barro

plástico, que incluye paja en su mezcla, “la paja aligera el peso del barro, disminuye su

coeficiente de conductividad térmica y evita las fisuras por contracción de secado”

(Díaz Gutiérrez, 1984) Se pueden utilizar otros materiales como cemento, cal o yeso

para conseguir morteros con distintas propiedades. El mortero de barro con paja es el

más sencillo y económico de todos. Este mortero de barro plástico se consigue

incorporando 2kg de paja por cada 100 kg de tierra. ” (Díaz Gutiérrez, 1984) El barro

no puede estar expuesto a humedad constante, en áreas donde esto puede ocurrir es

conveniente incorporar cemento en la mezcla.

Cuando el revoco principal haya fraguado se procederá a ejecutar el revestimiento

secundario utilizando un mortero más fino, que incluya arena y arcilla. El espesor de


69

esta capa no superará los 2 centímetros de espesor. (Díaz Gutiérrez, 1984) Si se va a

revocar también la estructura de madera, pilares y vigas, para que el mortero se ardiera.

En algunos casos, por la composición del suelo o si es una zona muy húmeda, se

requerirá incorporar estabilizadores como cal o cemento. La superficie final no debe

contener poros significativos para evitar invasión de insectos.

.

Detalle 17:

Sección encuentro cimentación con panel

Fuente: (Díaz Gutiérrez, 1984) Elaborado por: El autor

6.4.5. Cubierta:

Se recomienda que la cubierta tenga una inclinación superior al 15 %, se podrá ejecutar

estilo par e hilera o par y picadero. Los pilares del eje central serán más largos para

obtener la inclinación requerida. El tímpano se rellenara con carrizo en obra, para su

posterior revoque. (Detalle 18)


70

El material de cubrición tiene que ser liviano. En el mercado ecuatoriano, se pueden

conseguir diferentes tipos, placas acero galvanizado, zinc, aluminio, fibrocemento,

PVC, policarbonato o polipropileno. Una buena opción son las tejas de o polipropileno

que tienen un espesor 1,2 mm en un formato que va de 2,13 m a 3,66 m con un ancho

0,76 m.

Detalle 18:

Isometría armado de cubierta, par e hilera


6.5. Consideraciones arquitectónicas:

El diseño arquitectónico deberá partir del módulo del panel, 1.20 m de ancho y 2.40 de

alto. La modulación se realizará en múltiplos de 60 cm, por lo que el sistema

contempla un medio panel. De preferencia se deben evitar diseños, con muchas

particiones interiores, y/o asimétricos, si se considera que la cimentación es corrida,

mientras más particiones interiores se tenga y mientras más asimétrico sea el diseño, el

costo de la cimentación irá en aumento. Se requiere que los muros se encuentren

protegidos del agua, por lo que la cubierta deberá incluir aleros adecuados.

El diseño arquitectónico de una vivienda social debe contemplar siempre el posible

crecimiento de la misma. Con quincha, al poder ser realizada por el propio usuario y

disponiendo de paneles en el mercado, una ampliación sucederá seguro.


71

6.6. Proceso constructivo: Industrialización y mano de obra participativa,

autoconstrucción

Se pueden definir dos mecanismos de ejecución dentro del proceso constructivo de la

quincha. El primero consiste en los elementos fabricados fuera de la obra y que llegarán

listos para su montaje, y el segundo son todos los rubros ejecutados en obra. En este

segundo momento se utilizará mano de obra participativa en varios de los rubros

detallados en la tabla 16.

6.6.1. Mano de obra participativa:

La autoconstrucción puede convertirse en el principal aliado en los procesos de

construcción de vivienda social. Como se menciona el capítulo 2, la autoconstrucción es

una tradición en muchos pueblos latinoamericanos, en la región andina es una fuerza de

producción significativa. El principal valor de rescatar un sistema constructivo

tradicional es el sentimiento de identidad y propiedad por parte de los usuarios. La

autoconstrucción permite a la comunidad gestionar sus recursos y favorece a la

integración de la misma. Desde el inicio del proceso constructivo, ya existen rubros que

pueden recibir apoyo de mano de obra participativa. El tiempo de construcción de una

vivienda de quincha es significativamente menor que el de una vivienda convencional,

por lo que es factible incorporar mano de obra participativa sin afectar la rutina de las

personas que colaboraran con la construcción.

Siempre será necesario contar con un personal mínimo especializado, un encargado de

obra, un albañil y un maestro carpintero. El trabajo del personal especializado se verá

reforzado por el apoyo de la mano de obra participativa. En función de la difusión que

se le dé al sistema, la mano de obra participativa será cada vez más especializada.

Como consecuencia, el mantenimiento futuro de las viviendas estará garantizado en el

conocimiento de la técnica por parte del usuario y la comunidad.


72

Tabla 18:

Detalle de rubros y tipo de mano de obra

Proceso Industrializado En obra Tipo mano de obra

Producción de paneles Especializada

Aserrado pilares y vigas Especializada

Desbroce del terreno, nivelación Participativa

Replanteo Especializada

Excavación cimentación, instalaciones sanitarias

Participativa

Montaje de pilares Especializada

Hormigonado cimentación, muro de cimentación

Especializada/participativa

Vigas de cimentación: Incluye armado, encofrado, y hormigonado


Sobre cimiento, encofrado y hormigonado


Forjado, Hormigonado Especializada/participativa

Montaje de tableros Especializada/participativa

Montaje de vigas soleras Especializada

Montaje de cubierta Especializada

Colocación de material de cubrición

Especializada

Revoque paneles Participativa

Carpintería general, puertas y ventanas

Especializada


6.6.2. Industrialización del sistema constructivo:

Una de las propiedades que hacen de la quincha un sistema constructivo eficiente es la

posibilidad de fabricar sus componentes “off-site”, sin necesidad de herramienta muy

sofisticada. En realidad, para la fabricación de los paneles se podría usar únicamente

herramienta menor, martillo, serrucho, prensa manual, cepillo y clavos o en caso de

disponer de ellas para una mayor producción sus homónimos industriales.


73

Imagen 21:

Fabricación artesanal de paneles, Perú

Fuente: (Arriola & Tejada, 2008)

Se plantea entonces la producción industrial de los diferentes paneles (Detalle 19) y los

elementos estructurales, pilares y vigas. Con el objeto de optimizar los tiempos de

construcción, reducir costos, y tener la capacidad de producción para cubrir la demanda

de vivienda social en toda la región. Se puede organizar el proceso de producción para

que los talleres sean administrados y manejados por la propia comunidad.

6.6.2.1. Referente: Viviendas Hogar de Cristo, región costa ecuatoriana.

El sistema de producción de viviendas emergentes asequibles de la organización Hogar

de Cristo en Guayaquil es un referente clave para la industrialización sencilla de

sistemas de construcción. Esta organización sin fines de lucro, fue fundada en 1944 por

el jesuita Alberto Hurtado. Su llegada a Ecuador, en 1971, se da por el interés de los

jesuitas Josse van der Rest, desde Chile, y el español Francisco García Jiménez desde

Ecuador, en buscar una solución a la problemática de vivienda en el perfil urbano de

Guayaquil, causada por la alta migración desde el campo, nace así la Corporación de

Viviendas Hogar de Cristo.

Actualmente Hogar de Cristo cuenta con 12 prototipos de viviendas, los materiales

principales son la caña guadua y la madera, pero también se encuentran modelos con


74

tableros de MDP tropicalizado, y bloque de cemento, la cubierta en todos los casos, con

excepción de los modelos destinados al sector turístico son de placas de zinc.

Su cobertura se da en casi toda la costa ecuatoriana, con fábricas instaladas

estratégicamente a lo largo de la región, en Guayaquil (Imagen 22), Esmeraldas,

Portoviejo y Quevedo, y oficinas de gestión en otras ciudades. Desde 1997 su capacidad

de producción es de 1000 viviendas mensuales. Mediante este modelo de gestión

descentralizado, las diferentes oficinas gestionan recursos y proyectos, como por

ejemplo la oficina de Quevedo, con apoyo del gobierno Vasco, construyeron una nueva

planta de producción en el 2008 con un costo aproximado de 300.000 dólares.

Imagen 22:

Fabrica de paneles para viviendas Hogar de Cristo, Guayaquil, Ecuador

Fuente: (Hogar de Cristo, 2010)

Los valores a destacar de esta organización, son la participación activa de la comunidad.

Generando fuentes de trabajo y viviendas emergentes a las que pueden acceder las

personas de menos recursos económicos. Replicar el modelo de gestión de Hogar de

Cristo, para industrializar la Quincha en la región andina del Ecuador, es una alternativa

viable, en función de la exitosa experiencia de la organización.


75

Detalle 19:

Fachada Tipo, detalle de paneles

Fuente: (Díaz Gutiérrez, 1984) Elaborado por: El autor

6.7. Análisis económico del sistema constructivo, Quincha:

Frente a las soluciones convencionales en hormigón y bloque o ladrillo, o paneles

prefabricados de hormigón, se plantea la construcción de viviendas con quincha, cuyas

ventajas en ámbitos de habitabilidad y sustentabilidad son superiores a las viviendas

antes mencionadas. Por lo que se vuelve indispensable respaldar el sistema propuesto,

mediante un análisis económico, que sustente su competitividad frente a los otros

sistemas.

En un primer acercamiento, la construcción con quincha supone menores costos para la

producción o adquisición de los materiales de construcción, pues todos son naturales y

de fácil obtención. Además la incorporación de mano de obra participativa reducirá el

gasto en mano de obra.


76

6.7.1 Comparación general frente a sistemas convencionales:

Este estudio se localiza en la zona rural de la región andina, el costo de la construcción

convencional en hormigón y fábrica se incrementa por la necesidad de transporte de los

materiales hasta la obra. Este gasto se ve reflejado en el valor final de la vivienda. Al

utilizar materiales de la zona y del propio terreno este gasto se anula o reduce

significativamente.

Gráfico 4:

Análisis económico comparativo, influencia de mano de obra en el costo total de la obra

Fuente: (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R., 2009)

Otro costo importante que se reduce es el de la mano de obra, por dos factores, la

utilización de mano de obra comunitaria y el menor tiempo de construcción. En el

artículo “Análisis económico comparativo de soluciones habitacionales alternativas con

quincha respecto a las construcciones tradicionales” publicado en el 2009 en el

volumen 13 de la revista argentina “Avances en Energías Renovables y Medio

Ambiente” se demuestra que la influencia en el costo de mano de obra en el costo final


77

de obra en una vivienda de quincha está entre el 16 y el 14%15 frente al 33% de una

construcción convencional en hormigón y ladrillo con la misma superficie. (Gráfico 4)

El estudio en mención utilizó dos prototipos de vivienda, el primero A1, con un diseño

compacto y una superficie de 52,5 m2 y el segundo B1, con un diseño más abierto y una

superficie de 64 m2.

6.7.2 Referentes económico: Vivienda de quincha

Como referentes se utilizará el análisis de costo de una vivienda del proyecto “Apoyo a

la autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada modular para damnificados

del terremoto del 15 de agosto de 2007 en Ica, Perú de la Arq. María Eugenia Lacarra y

el caso de estudio publicado en el artículo “Análisis económico comparativo de

soluciones habitacionales alternativas con quincha respecto a las construcciones

tradicionales” Mendoza, Argentina.

6.7.2.1. Referente económico: Ica, Perú

El enunciado 6.3.1 de este capítulo se realizó un acercamiento al proyecto “Apoyo a la

autoconstrucción de 16 viviendas en quincha mejorada modular para damnificados del

terremoto del 15 de agosto de 2007 en Ica, Perú” de la Arq. María Eugenia Lacarra y

financiación de la ONGDs inglesas Christian Aid y Progressio ejecutado en el 2008.

Entre el 2009 y 2011 se construyeron 30 viviendas adicionales y una guardería

adicionales, 10 de ellas se construyeron con el grupo de Cooperación en Habitabilidad

Básica de la ETSAM y financiación de la UPM, las 20 restantes y la guardería se

construyeron con financiación del Gobierno de la Rioja 16.

Los datos citados en la tabla 19 corresponden a las 10 viviendas realizadas con

financiamiento de la UPM. Para el proyecto se utilizó la mano de obra especializada de

un maestro de obra y dos peones, los rubros que no requerían mano de obra

especializada se realizaron autoconstrucción por parte de la comunidad beneficiada.

15 En el análisis en mención, solo se tuvo en cuenta la mano de obra especializada para el rubro de instalaciones, los demás rubros se consideró que se realizarían con autoconstrucción. (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R., 2009)º 16 Información obtenida de la autora Arq. María Eugenia Lacarra


78

(Lacarra Córdoba, 2010) Las viviendas cuentan con dos dormitorios, cocina y área

social con 44 m2 de construcción. El costo de cada vivienda fue de 6350 euros con un

costo por m2 de 144,30 Euros/m2.

Imagen 23:

Vivienda tipo, Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 10 viviendas para

damnificados del terremoto de 2007 en Ica, Perú (Euros), autora: Arq. María Eugenia

Lacarra, Grupo Habitabilidad Básica, ETSAM


Tabla 19:

Costo vivienda en Quincha. Proyecto: Apoyo a la autoconstrucción de 10 viviendas para damnificados del terremoto de 2007 en Ica, Perú (Euros) autora: Arq. María

Eugenia Lacarra, Grupo Habitabilidad Básica, ETSAM

Año 2010 Superficie construida 44,00 m2 Superficie útil 40,37 m2 Superficie cubierta 48,64 m2 Costo total 6.350 euros Costo por m2 144,30 €/m2



79

6.7.2.2. Referente económico: Mendoza, Argentina

En el articulo “Análisis económico comparativo de soluciones habitacionales

alternativas con quincha respecto a las construcciones tradicionales” publicado en

Argentina el 2009 en el volumen 13 de la revista “Avances en Energías Renovables y

Medio Ambiente” se expone un análisis comparativo de los costos para una vivienda

construida en quincha, respecto de una vivienda convencional de ladrillo y hormigón

armado.

Para poder comparar los dos sistemas los autores utilizaron dos tipologías de vivienda

(A1 y B1) usualmente construidas por el Instituto Provincial de Vivienda (IPV),

Mendoza, Argentina, con sistemas constructivos convencionales, realizando una

proyección utilizando quincha como sistema constructivo, para después evaluar el costo

en mano de obra y materiales de ambos sistemas constructivos.

Plano 1:

Planta de la tipología de vivienda A1 construida por el IPV Mendoza

Fuente: (Cuitiño, Esteves, Rotondaro, & Maldonado, 2009)


80

Plano 2:

Planta de la tipología de vivienda B1 construida por el IPV Mendoza


Tabla 20:

Costo de dos viviendas tipo (A1, B1) en Quincha “Análisis económico comparativo de

soluciones habitacionales alternativas con quincha respecto a las construcciones

tradicionales” publicado en Argentina el 2009 en el volumen 13 de la revista “Avances

en Energías Renovables y Medio Ambiente”

(Pesos argentinos)

Tipo A1 Tipo B1

Año 2009 2009 Superficie cubierta 52,5 m2 64 m2 Costo total $49.548 $ 54.352 Costo por m2 $ 944 849

(Euros)

Tipo A1 Tipo B1

Año 2009 2009 Superficie cubierta 52,5 m2 64 m2 Costo total 9490,14 10410,27 Costo por m2 180,81 162,61 Nota: Tipo de Cambio de venta Anual Peso Argentino - Euro

(ARS-EUR) Año 200917

5,2210


17 Fuente: (OANDA, 2015)


81

6.7.2.3. Conclusiones:

En ambos casos el valor por metro cuadrado no supera los 200 euros, lo que demuestra

que la quincha es un sistema constructivo económico. En ambos casos el mayor costo

se encuentra reflejado en los materiales, la diferencia entre el gasto en materiales y el

gasto en mano de obra es mucho más significativa, siendo la principal ventaja frente a

los sistemas convencionales, como se menciona anteriormente, el uso de mano de obra

participativa.

6.7.3. Análisis precios unitarios, sistema propuesto:

6.7.3.1 Consideraciones:

Para el análisis de precios unitarios se plantea una vivienda de 45,8 m2 con dos

dormitorios y un baño, (Plano 3) con una cimentación perimetral que consta de muro y

viga de cimentación.

Plano 3:

Planta, vivienda tipo 45,8 m2



82

6.7.3.2. Análisis de precios unitarios:

Tabla 21:

Presupuesto referencial propuesta

Ubicación Región andina de Ecuador

Proyecto: Vivienda tipo, construida en quincha con aislante térmico vegetal

Superficie: Superficie: 45,81 m²

Fecha: Julio, 2016

Moneda: Dólar EEUU

Movimientos de tierra

Cantidad Unidad Precio unitario

Costo total

Excavación a cielo abierto en cualquier tipo de terreno.

9,49 m³ 9,14 86,74

Compactado de zanja 34,4 m 1,2 41,28

Subtotal

128,02

Cimentación


Costo total

Vaciado de hormigón simple replantillo espesor 10 cm

13,54 m² 7,82 105,88

Zapata corrida de cimentación, de hormigón ciclópeo, realizada con hormigón f'c=210 kg/cm²

5,4116 m³ 75,48 408,47

Cadena de cimentación. Hormigón armado 210 kg/cm²

1,37 m³ 193,5 265,10

Sobre cimiento. Hormigón armado 210 kg/cm²

0,68 m³ 193,5 131,58

Subtotal

911,03

Forjado


Costo total

Losa de cimentación de hormigón armado, realizada con hormigón f'c=170 kg/cm² (17 MPa)

4,581 m³ 216,41 991,37

Subtotal

991,37


83

Estructura


Costo total

Pilares de eucalipto(0,065 x0,065m) de escuadría 3 metros de largo

28,50 ml 3,50(1) 99,75

Viga solera en eucalipto (0,065 x0,065m) 27,00 ml 3,50(1) 94,50

Subtotal

194,25

Cerramiento Quincha


Costo total

Tablero tipo (1,20 x2,40m) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo

22,00 Gbl. 30,60(1) 673,20

Medio Tablero (0,60 x 2,40m) bastidor de eucalipto trenzado de carrizo

5,00 Gbl. 13,27(1) 66,35

Tablero tipo ventana baja (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo

3,00 Gbl. 13,55(1) 40,65

Tablero tipo ventana alta (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo

1,00 Gbl. 21,74(1) 21,74

Tablero tipo puerta (e 0,87 m) (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo

2,00 Gbl. 19,45(1) 38,90

Tablero tipo puerta (e 0,67 m) (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo

3,00 Gbl. 20,84(1) 62,52

Subtotal

903,36

Revocos


Costo total

Revestimiento primario: Barro y paja en proporción 2 kg de paja por cada 100 kg de tierra.

59,00 m² 2,09(1) 123,31

Revestimiento secundario: Espesor entre 1,5 mm y 2 mm, fabricado con tierra arena arcillosa

59,00 m² 5,16(1) 304,44

Subtotal

427,75

Cubierta


Costo total

Vigas de madera aserrada de eucalipto (0,065x0,065)

65,16 ml 1,40(1) 91,22

Correas de eucalipto (0,04x0,08) 82,00 ml 1,40(1) 114,80

Tejas polipropileno 60,00 m² 12,00 720,00

Cumbrera de polipropileno 8,12

12,00 97,44

Subtotal

1.023,46


84

Carpintería


Costo total

Puerta laurel de entrada de 205x80x3,8 cm, hoja con bastidor

2,00 Gbl. 263,98 527,96

Puerta interior entamborada, de una hoja de 205x60x3,8 cm

3,00 Gbl. 104,04 312,12

Doble vidriado estándar, 4/6/4, con calzos y sellado continuo. (valor U): 3.3 W/(m²K)

5,96 m² 35,34 210,63

Subtotal

1.050,71

Aislante térmico


Costo total

Aislante Térmico, paneles de carrizo amarrados con alambre galvanizado 1,20x0,60 x0,06 m

57,20 m² 6,00 343,20

Subtotal

343,20

Instalaciones eléctricas


Costo total

Punto económico de luz 14,00 Pto. 14,39(2) 201,46

Punto económico de poder polarizado 5,00 Pto. 12,95(2) 64,75

Tablero de control 2 a 4 fusibles 1,00 U 30,88(2) 30,88

Subtotal

297,09

Instalaciones sanitarias


Costo total

Caja de revisión de paso, prefabricada de hormigón, de dimensiones interiores 40x40x50 cm, sobre solera de hormigón simple.210 kg/cm²

2,00 Gbl. 79,55 159,10

Ducha económica incluye grifería 1,00 U 10,80(2) 10,80

Fregadero económico de cocina 1,00 U 35,66(2) 35,66

Juego de baño económico (Inodoro, lavabo) inc. grifería

1,00 U 85,22(2) 85,22

Punto de agua potable económico TR 1/2"

4,00 Pto. 12,84(2) 51,36

Punto de desagüe 5,00 Pto. 9,36(2) 46,80

Llave de paso 1/2" 2,00 U 7,49(2) 14,98

Rejilla de piso 2,00 U 1,76(2) 3,52

Tubería de desagüe PVC d= 75 mm 3,00 m 2,07(2) 6,21

Tubería de desagüe PVC d= 110 mm 7,50 m 4,75(2) 35,63

Tubería roscada 1/2" 3,00 m 2,01(2) 6,03

Subtotal

455,31


85

Acabados


Costo total

Cerámica en paredes baños 8,65 m² 13,57(2) 117,41

Cerámica en paredes cocina 3,84 m² 13,57(2) 52,11

Cerámica en piso 45,32 m² 12,98(2) 588,25

Mesón prefabricado de cocina (alivianado)

2,40 m 15,44(2) 37,06

Base para mesón de cocina 2,00 u 11,10(2) 22,20

Pintura económica de paredes, sin empaste

112,80 m² 3,00 115,80

Subtotal

932,83

SUBTOTAL FINAL $ 7.658,37

IMPREVISTOS 5% $ 382,92

TOTAL $ 8.041,29

Valor m² de construcción $ 175,54

Conversión a Euros

1 Euro $ 1,12

SUBTOTAL FINAL 6.864,80 €

IMPREVISTOS 5% 343,24 €

TOTAL 7.208,04 €

Valor m² de construcción 157,35 €

Fuente: (CYPE Ingenieros, S.A., 2015), (1) (Buenaño, 2015) y (2) (Hormypol, 2015)

Para el presente análisis se consideró construir con mano de obra especializada. El

valor total de ejecución de obra se reduciría utilizando mano de obra participativa, como

en los casos estudiados anteriormente. El valor final de la vivienda, $ 8.041,29

(7.208,04 €) es muy competitivo frente a la oferta actual de vivienda social. Una

vivienda de 42 m2, en el sistema constructivo “Casa lista”, analizado en el capítulo 1 de

este trabajo, cuesta entre $ 5500.00 y $ 6494.00 sin acabados y $ 12.590 y $ 16.757

listas para habitar, la variación en el precio depende de la vivienda de la construcción

en el país. Las viviendas ofertadas por el MIDUVI se suelen ajustar al valor del bono de

la vivienda, el cual es de 6000 dólares para vivienda rural, a pesar de parecer más cara,

la vivienda tipo en quincha analizada tiene mejores condiciones de habitabilidad.


86

Capítulo 7: Incorporación del aislamiento térmico vegetal al sistema constructivo

propuesto

7.1 Introducción:

Al haber definido el sistema constructivo a utilizarse, la quincha mejorada, se agrega al

cerramiento el aislante térmico vegetal para mejorar las condiciones de confort térmico

al interior de la vivienda.

En el capítulo 3 de este estudio se relaciona las zonas climáticas de la región andina con

las zonas climáticas de establecidas por el CTE en España, usando como referente el

CTE se caracterizará las propiedades que debe cumplir el envolvente propuesto. En

función de las limitaciones en la clasificación climática por parte de la normativa

ecuatoriana de la construcción.

7.2 Parámetros característicos de la envolvente:

Al no existir una clara definición de las zonas climáticas en el Ecuador se establecieron

tres zonas climáticas para la región andina en un rango de altitud entre 2000 y 3500

msnm. (Tabla 22) y se las comparo con las zonas climáticas establecidas por el CTE.

En función de esta comparación se determina que las características del cerramiento

serán las que norma el CTE para las zonas climáticas españolas, utilizadas como

referente.

Tabla 22:

Zonas climáticas propuestas región andina del Ecuador

zonas climáticas región andina del Ecuador

Altitud Zona climática CTE

Zona 1 3500-3000 E1 Zona 2 3000-2500 D1 Zona 3 2500-2000 C1



87

7.2.1 Caracterización del envolvente: Zona climática CTE E1, valores límite,

edificio de referencia:

Tabla 23:

Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno

UMlim: 0,57 W/m2 K

Transmitancia límite de suelos USlim: 0,48 W/m2 K Transmitancia límite de cubiertas UClim: 0,35 W/m2 K Factor solar modificado límite de lucernarios FLlim: 0,36

Transmitancia límite de huecos UHlim W/m2K Número de huecos N/NE/NO E/O S SE/SO de 0 a 10 3,1 3,1 3,1 3,1

(Documento Básico HE Ahorro de Energía, 2013)

7.2.2 Caracterización del envolvente: Zona climática CTE D1, valores límite,


Tabla 24:


UMlim: 0,66 W/m2 K




7.2.3 Caracterización del envolvente: Zona climática CTE C1, valores límite,


Tabla 25:


UMlim: 0,73 W/m2 K





88

7.3. Caracterización del envolvente propuesto sin aislante térmico:

Otra de las cualidades de la quincha es su comportamiento térmico, que permite reducir

el ritmo de transferencia de calor entre interior y exterior y viceversa con un espesor

significativamente menor al de los muros convencionales y otras técnicas constructivas

en tierra (Tabla 27), gracias a las propiedades naturales de los materiales que lo

componen.

Para calcular la trasmitancia térmica de cerramientos en otros sistemas de construcción

en tierra, como el adobe y el tapial, solo se necesita consultar los datos de conductividad

térmica existentes y el espesor del cerramiento, pues su composición es homogénea,

mientras que calcular la trasmitancia de un cerramiento de quincha tradicional es más

complicado por lo heterogénea de su composición, esto dificulta calcular su

conductividad térmica. (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R.,

2009)

En el caso de la quincha prefabricada, que es la que compete a este estudio, la

conductividad térmica es más fácil de calcular conociendo la conductividad térmica de

la caña, carrizo o bambú, puesto que el entramado o tejido se realiza manteniendo todas

las cañas juntas entre sí. Sin embargo existen valores ya establecidos en diferentes

bibliográficas. (Tabla 26)

Tabla 26:

Datos de comportamiento térmico de la quincha prefabricada, según dos fuentes

bibliográficas

Fuente: (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R., 2009), (Díaz

Gutiérrez, 1984) y (ENDMEMO, 2015)

Fuente EspesorConductividad

Térmica (λ)Resistencia Térmica (RT)

Trasmitancia (U) Trasmitancia (U)

Unidad (m) (W/mK) (m2·K/ W) (Kcal/m2.h. ̊C) (W/m2K)

Análisis de la trasmitancia térmica y resistencia al impacto de muros de quincha,2015

0,1000 0,1700 0,5882 - 1,7000

Sistema constructivo "Quincha prefabricada",1984 0,1000 0,1745 0,5732 1,5000 1,7445

Cerramiento

Quincha prefabricada


89

Tabla 27:

Cuadro comparativo espesor del cerramiento necesario para obtener un valor de

trasmitancia (U) similar al de un cerramiento de quincha de 0,10 cm de espesor

Fuente Espesor Conductividad

Térmica (λ)

Resistencia Térmica

(RT)

Trasmitancia (U)

Material (m) (W/mK) (m2·K/ W) (W/m2K) Quincha prefabricada 0,10 0,17 0,59 1,70

Fabrica de ladrillo 1 pie LP métrico o catalán 60mm<G<80mm

0,38 0,63 0,60 1,67

Fabrica de bloque de hormigón aligerado

macizo espesor 20 cm 0,20 0,29 0,70 1,43

Adobe densidad 1200kg/m3

0,27 0,46 0,59 1,70

Adobe densidad 1650kg/m3

0,48 0,82 0,59 1,71

Adobe densidad 750 kg/m3

0,12 0,20 0,60 1,67

Tapial 0,35 0,60 0,58 1,71

Fuente: (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R., 2009) y (Neila,

2013)

La quincha tiene un muy buen comportamiento térmico en comparación con su espesor.

En la tabla 22 se compara su valor U con materiales tradiciones, se observa que para

conseguir una trasmitancia similar a la de un cerramiento de quincha de 10 cm de

espesor, un cerramiento de fábrica de ladrillo de 1 pie requiere 38 centímetros de

espesor.

7.4. Caracterización del envolvente propuesto con aislante térmico:

En el capítulo 4 de este estudio se analizan tres posibles materiales vegetales cuyo uso

como aislante térmico es factible en la región andina del Ecuador, en general por su

disponibilidad y nulo o poco procedimiento de industrialización para su utilización.

En el capítulo 3 se determinaron las zonas climáticas en función de altura y de las

relacionaron con el clima de ciudades del CTE para identificar las condiciones límite


90

EspesorConductividad


Trasmitancia (U)Trasmitancia (U)

E1 (CTE)(m) (W/mK) (m2K/ W) (W/m2K) (W/m2K)

Resistencia Térmica aire exterior - - 0,04Quincha prefabricada 0,10 0,17 0,59

Carrizo 0,06 0,06 1,09Mortero de cal y cemento o cal para albañilería d>2000 0,01 1,30 0,01

Resistencia Térmica aire interior - - 0,13

Total 1,86 0,54 0,57 W/m2 K




D1(CTE)(m) (W/mK) (m2K/ W) (W/m2K) (W/m2K)


Carrizo 0,05 0,06 0,91Mortero de cal y cemento o cal para albañilería d>2000

0,01 1,30 0,01


Total 1,68 0,60 0,66 W/m2 K






Carrizo 0,04 0,06 0,73Mortero de cal y cemento o cal para albañilería d>2000

0,01 1,30 0,01

Resistencia Térmica aire interior - - 0,13 Total 1,49 0,67 0,73 W/m2 K

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Cerramiento Quincha prefabricada con aislante térmico de carrizo



aceptables que debe cumplir un cerramiento para tener un comportamiento térmico

eficiente.

Tomando en cuenta estos dos antecedentes en la tabla 28, 29 y 30 se detallan las

diferentes combinaciones que se requieren en función de materiales aislantes vegetales

y su espesor para cumplir con la normativa.

Tabla 28:

Características térmicas de un cerramiento de quincha con aislante térmico de carrizo.

Fuente: (Hiss Reet, 2014) y (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R.,

2009) Elaborado por: El autor


91

Tabla 29:

Características térmicas de un cerramiento de quincha con aislante térmico de totora.

Fuente: (Quispe, 2012) y (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R.,

2009)Elaborado por: El autor

Tabla 30:

Características térmicas de un cerramiento de quincha con aislante térmico de paja.

Fuente: (Fresno, 2013) y (Cuitiño, G., Esteves, A., Maldonado, G., & Rotondaro, R.,

2009) Elaborado por: El autor




E1(CTE)(m) (W/mK) (m2K/ W) (W/m2K) (W/m2K)


Totora 0,07 0,07 1,02Mortero de cal y cemento o cal para albañilería d>2000

0,01 1,30 0,01


Total 1,79 0,56 0,57 W/m2 K







0,01 1,30 0,01


Total 1,64 0,61 0,66 W/m2 K







0,01 1,30 0,01


Total 1,49 0,67 0,73 W/m2 K

Zona 2

Zona 3

Zona 1

Cerramiento Quincha prefabricada con aislante térmico de totora






E1(CTE)(m) (W/mK) (m2K/ W) (W/m2K) (W/m2K)


Paja 0,05 0,045 1,11Tablero de fibras MDF 750<d<1000 0,01 0,20 0,06Resistencia Térmica aire interior - - 0,13

Total 1,93 0,52 0,57 W/m2 K







Total 1,71 0,59 0,66 W/m2 K







Total 1,48 0,67 0,73 W/m2 K

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Cerramiento Quincha prefabricada con aislante térmico de paja




92

En las conclusiones del capítulo 5 se señala que los tres aislantes tienen propiedades

similares, al estudiar los espesores necesarios para conseguir la transmitancias

adecuadas, se puede observar que los espesores son manejables. Bajo este criterio, el

aislante vegetal a usarse seria, el que sea más asequible a la zona donde se construya.

Cabe destacar que la puesta en obra de la totora y el carrizo es más sencilla que la paja.

En el caso de la paja se requiere instalar un trasdosado, pues requiere ser encajonada.

Para el estudio se ha incluido un tablero de MDF de 1,2 cm de espesor.

7.4.1. Incorporación del aislante térmico al sistema constructivo: (Detalle 19)

Detalle 20:


93

1. Muro de cimentación, Hormigón ciclópeo 40 x 40 cm

2. Viga de cimentación 20 x 20 cm, H 210 kg/cm2

3. Sobre cimiento, e 10 cm h 20 cm, H 210 kg/cm2

4. Forjado, H 180 kg/cm2 , malla electro soldada cuadro 150 x 150 x 4mm

5. Panel prefabricado de quincha, Tipo ventana baja 1,20 x 2,4 m, bastidores madera

aserrada entretejido de carrizo

6. Panel prefabricado de quincha, Tipo medio panel 0,60 x 2,4 m, bastidores madera

aserrada entretejido de carrizo

7. Revestimiento secundario e 1,5 cm, barro preparado con tierra que contenga arena y

arcilla cernida (Díaz Gutiérrez, 1984)

8. Revestimiento primario (Ambos lados sobre el tejido de carrizo) mezcla de barro y

paja, proporción 2 kg de paja por 100 kg de tierra (Díaz Gutiérrez, 1984)

9. Revestimiento secundario e 1,5 cm, barro preparado con tierra que contenga arena y

arcilla cernida (Díaz Gutiérrez, 1984)

10. Paneles de carrizo, colocado horizontalmente, espesor entre 0,06 y 0,04 cm de acuerdo

a zona climática. Se utilizan anclajes metálicos atornillados a los bastidores cada 0,6 cm

en vertical y 1,20 en horizontal.

11. Enlucido final con un mortero de cemento, cal y arena, en proporción 1:1:5 (Díaz

Gutiérrez, 1984) en caso de utilizar carrizo

12. Bastidor de eucalipto aserrado 0,65 x0, 03


El aislante térmico se instala al interior de la vivienda, de esta manera la cara exterior de

barro, se expone a la radiación solar durante el día, almacenando ese calor y reduciendo

la diferencia de temperatura entre la cara exterior y la interior durante la noche. Además

al ser una vivienda de una planta, el aislante se puede instalar en todos los elementos del

envolvente, muros y cubierta.


94

Detalle 21:

Conector metálico acero, paneles de quincha con aislante térmico


El material aislante se incorpora al cerramiento hacia el interior de la vivienda y se

reviste con un mortero de cal y cemento, para tener un acabado más fino, proteger el

material aislante de los insectos y cumplir con el requisito de acabado interior

estipulado por el MIDUVI en el acuerdo 220. El espesor del mismo estará dado en

función del material y la zona climáticas (Tablas 28, 29 y 30).

La sujeción del material aislante se puede realizar utilizando conectores metálicos

especiales (Detalle 21) atornillados a los bastidores cada 0,60 m en sentido vertical y

1,20 m en sentido horizontal o con tornillos autorroscantes. En caso de utilizar estera de

totora, esta no necesitara un revestimiento final, y será necesario su remplazo

periódicamente, y limpieza constante.


95

Conclusiones:

Proveer de un habitad digno y confortable a las poblaciones más vulnerables es una gran

responsabilidad para la arquitectura. Donde los recursos económicos son limitados se

requiere imaginación y eficiencia en el diseño arquitectónico y los sistemas

constructivos a emplearse. Mediante este trabajo se propone mejorar las condiciones de

habitabilidad de la vivienda social en la región andina ecuatoriana, enfocándose en dos

aspectos principales, el primero, físico sensorial, el confort térmico y el otro más bien

psicosensorial, mediante la identificación y participación del usuario en el construir su

vivienda, gracias a la utilización de materiales y técnicas locales.

La recuperación de técnicas y materiales tradicionales se convierte en una alternativa

para enfrentar la problemática de acceso a vivienda y reducir el impacto ambiental de la

construcción. Mientras que las respuestas convencionales no se han apropiado del gran

debate y reflexiones que en aspecto de vivienda social se han desarrollado en América

Latina (Salas Serrano, Ferrero, & Lucas Alonso, 2012)

Al iniciar el presente estudio se determino que la zonificación climática del país es muy

limitada, por lo que no es una herramienta útil para el arquitecto al momento de diseñar

En Perú, se publicó en el 2011 un estudio titulado “Consideraciones bioclimáticas en el

diseño arquitectónico: El caso peruano”, que es una matriz de recomendaciones para el

diseño arquitectónico tomando en cuenta las diferentes condiciones climáticas. Es

fundamental realizar una investigación profunda que permita zonificar correctamente

todos los pisos climáticos de Ecuador. En función de la clasificación climática, es

necesario elaborar una guía, que contemple las condiciones climáticas para el diseño

arquitectónico en Ecuador, y su difusión entre los profesionales y estudiantes de

arquitectura del país. Esta guía además debería incluirse dentro de la norma ecuatoriana

de la construcción.

Al incorporar aislante térmico a la vivienda se consigue mejorar el comportamiento

térmico del cerramiento. Para este estudio se uso como referencia lo establecido en el

código técnico de la edificación de España, consiguiendo que el cerramiento cumpla

con las características establecidas por el CTE en relación a las zonas climáticas

españolas, este análisis se justifica al no contar con una normativa adecuada para la


96

climatología del país, que es un requisito fundamental para garantizar el adecuado

diseño arquitectónico, como se menciona en el párrafo anterior.

Las propiedades y ventajas que presentan los aislantes térmicos vegetales, frente a los

materiales industrializados y sintéticos, solo se pueden aprovechar si se explotan de

manera organizada y sostenible. Para implementar aislantes vegetales, estos deben ser

acondicionados para su uso, mediante procesos industriales sencillos. Teniendo que ser

preservados, y modulados en paneles, ya sea como elementos completos o triturados y

aglomerados, para poder ser utilizados correcta y eficientemente. El proceso de

instalación debe ser sencillo para evitar el incremento en el costo de ejecución de la

vivienda.

La habitabilidad en vivienda social debe ser consecuente con el respeto que le debe el

arquitecto al usuario, una vivienda digna y habitable mejora las condiciones de vida y la

autoestima de las personas. El significado y la connotación de una vivienda para una

familia es inmensurable, las soluciones constructivas deben tomar en cuenta y fortalecer

los vínculos entre el usuario y la vivienda, y garantizarle una vida plena. El sistema

constructivo planteado recupera y revalora materiales y técnicas tradicionales, fomenta

la participación y la integración de la comunidad. Estas características hacen de la

quincha una estrategia clave para dignificar el habitar.

La quincha aparece como una solución eficaz al problema de vivienda social. Este

sistema constructivo, cuyos materiales son de fácil acceso y su implementación no

requiere una mano de obra especializada, se ve fortalecida por poder ser organizado

como un proceso constructivo participativo, comunitario e integrador. Sus principales

ventajas son:

• Industrialización: Sus componentes principales se pueden prefabricar, al ser un

sistema modular, y producir en masa, abaratando costos y tiempo de ejecución.

Además genera fuentes adicionales de empleo y un campo de especialización en

la comunidad.

• Materialidad local: Los materiales se consiguen del propio terreno y de la zona.

Incorporando valor propio a la edificación y reduciendo gastos energéticos en

transporte. Además se pueden adaptar diferentes materiales al sistema

constructivo. (Especies de caña y madera)


97

• Sustentable: La mayoría de los materiales empleados se pueden degradar

después de su vida útil. Además, no requieren de sistemas de producción

industrializados. La sustentabilidad se garantizará si se gestionan correctamente

los recursos naturales.

• Auto construible: No necesita mano de obra especializada y al ser un proceso

constructivo sencillo, puede ser ejecutado con mano de obra comunitaria,

permitiendo al usuario participar en la edificación de su vivienda.

• Sismo resistente: Gracias a sus estabilidad estructural. Al ser un sistema ligero

y estar completamente arriostrado, es adecuado para construir en zonas

sísmicas. Además, es adecuado para suelos con poca capacidad portante.

• Buen comportamiento térmico: Presenta un mejor comportamiento térmico

que los materiales tradicionalmente usado y se beneficia de las propiedades de la

tierra como material de construcción.

• Económico: La reducción en el costo de mano de obra, y la producción en

volumen de las viviendas, hace del sistema constructivo competitivo frente a

sistemas convencionales.

• Adaptabilidad: Posibilidad de crecimiento, en función del diseño, pero en

general permite un crecimiento modular de la vivienda, que puede realizarse por

el propio usuario.

• Duradero: Requiere mantenimiento, como protección contra insectos, humedad

y el agua. Sin embargo la posibilidad de encontrar viviendas de bareque de

finales del siglo IXX y principios del XX en buen estado, en muchas ciudades

del País, justifica su durabilidad en el tiempo.

En el Congreso Ibero-Americano de Vivienda Social en Brasil 2006, se presentó una

metodología para utilizar procesos de auto-organización en vivienda social en el que los

autores se planteaban como medir el éxito de un proyecto de vivienda social. “El éxito

será medido en términos humanos, por ejemplo, el bienestar físico y emocional de los

residentes. Consideramos que un proyecto es exitoso si es mantenido y amado por sus

habitantes” (Salingaros, Brain, Duany, Mehaffy, & Philibert-Petit, 2006).

La autoconstrucción requerirá el acompañamiento de políticas y reglamentación

pública, lo que supone la ampliación de este estudio, pero en el marco de este trabajo se


98

destaca que la quincha tiene el potencial para convertirse en un proceso constructivo

comunitario eficiente, lo que supondría una reducción en los costos de mano de obra, y

la recuperación del sentimiento de identidad y propiedad. Además garantiza su

durabilidad en el tiempo, porque el propietario se encargara del mantenimiento y

modificación de su vivienda de ser el caso, gracias al aprendizaje adquirido durante la

construcción de su vivienda.

La utilización de la quincha y su industrialización, como una solución para construir

vivienda social de calidad, presenta varias ventajas económicas, tecnológicas y sociales

frente a los sistemas convencionales. Su principal ventaja es ser un sistema ecológico,

sustentable y reciclable. Para que esto se cumpla, se requiere complementar con

proyectos racionales y sustentables para el cultivo, cosecha y tala de la materia prima,

madera y caña.

El utilizar un sistema constructivo con aislamiento vegetal en la región andina del

Ecuador es posible y necesario. En el país no es común utilizar aislamiento térmico, en

los climas fríos, la respuesta ha sido siempre aprovechar la masa térmica del adobe o el

tapial y reducir los vanos. En la vivienda social, donde cada centímetro cuenta, el

plantear muros de 30 cm es inviable, mientras que, un cerramiento de quincha con

aislamiento vegetal tiene un comportamiento térmico apropiado con la mitad del

espesor o menos. Es fundamental que la arquitectura y la construcción en el Ecuador

tome en cuenta el diseño térmico de los componentes de las edificaciones, tanto en el

campo profesional como en la academia, garantizando el confort térmico y optimizando

el uso de energía.

Líneas de Investigación:

El estudio se puede ampliar al desarrollo del modelo de gestión adecuado y eficiente

para la producción de viviendas de quincha a gran escala. Tomando en cuenta aspectos

técnicos, económicos y sociales. Este estudio requeriría la participación de un equipo

multidisciplinario.

El uso de aislantes térmicos vegetales empieza a ser cada vez más común. En este

estudio se analizaron tres posibles materiales, sin embargo, se pueden contemplar otras


99

soluciones. Un estudio ampliatorio debería normar y estandarizar los diferentes aislante

térmicos vegetales utilizables en la región andina ecuatoriana. Dentro de esta misma

línea, se podrían establecer los procesos de explotación y producción de los aislantes

térmicos vegetales.

En América del sur, países como Brasil, Perú y Colombia cuentan con normativas para

la construcción en tierra. (Cid, Mazarrón, & Cañas, 2011) Una línea de investigación

representaría el desarrollo de una normativa para el país.

La vivienda social se enmarca en un proceso de urbanización. El proceso urbano se

puede dividir en cuatro teorías fundamentales. Para el Arq. Manuel Sola Morales18 la

ciudad se entiende como un proceso de parcelación, urbanización y edificación, y

adicionalmente, el Dr. Arq. Felipe Colavidas19 incorpora un primer momento, la

elección adecuad del sitio. Este estudio se enfoca en el proceso de edificación, en

relación a la necesidad de mejorar las condiciones de habitabilidad de las viviendas

mediante una propuesta constructiva. Una línea de investigación se enmarcaría en

incorporar los aspectos de habitabilidad urbana y como estos procesos pueden

relacionarse con el sistema de producción de las viviendas. Además, se podría ampliar

el estudio a diferentes tipologías arquitectónicas vinculadas a dotar servicios.

18 Arq. Manuel Sola Morales(1939-2012): Fue un arquitecto y urbanista español. Catedrático de urbanismo de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona y fundador de la Sociedad Catalana de Ordenación del Territorio, adscrita al Instituto de Estudios Catalanes. Ganó Premio Nacional de Urbanismo (1983) y Gran Prix de Urbanismo Europa (2000), en 2009 recibe la Cruz de San Jorge. (Wikipedia, 2015) 19 Dr. Arq. Felipe Colavidas: Catedrático de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid. Director del Curso Postgrado de la UPM sobre Cooperación para el Desarrollo de Asentamientos Humanos en el Tercer Mundo


100

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ANEXOS

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Tablero tipo (1,20 x2,40m) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS

DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO Herramienta Menor 5% M.O. 1 0,238 0,238 1 0,24Herramientas Eléctricas Manuales 0,2 1 0,2 0,8 0,16

SUBTOTAL M 0,40

MANO DE OBRA

DESCRIPCIÓN CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO Albañil (E.O.D2) 1 2,82 2,82 0,8 2,26Carpintero (E.O.D2) 1 2,82 2,82 0,8 2,26Maestro de obra (E.O.C2) 0,1 3,02 0,302 0,8 0,24

SUBTOTAL N 4,75MATERIALES

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO Pieza de Eucalipto 1 1/2¨ x 3¨ m 11,4 1,4 15,96Pieza de Eucalipto 1¨ x 1 1/2¨ m 1 1 1,00Carrizo e=15 a 25mm de 3m u 39 0,2 7,80 Alambre galvanizado No. 18 Kg 0,25 2,1 0,53 Clavos 2" a 8" kg 0,1 1,65 0,17

SUBTOTAL O 25,45TRANSPORTE

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO

SUBTOTAL PTOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 30,60INDIRECTOS Y UTILIDAD %20 6,12OTROS INDIRECTOS %COSTO TOTAL DEL RUBRO 36,72VALOR OFERTADO 36,72

ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Medio Tablero (0,60 x 2,40m) bastidor de eucalipto trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS

DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO Herramienta Menor 5% M.O. 1 0,238 0,238 0,5 0,12Herramientas Eléctricas Manuales 0,2 1 0,2 0,4 0,08

SUBTOTAL M 0,20

MANO DE OBRA



DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO Pieza de Eucalipto 1 1/2¨ x 3¨ m 3,6 1,4 5,04Pieza de Eucalipto 1¨ x 1 1/2¨ m 1,3 1 1,30Carrizo e=15 a 25mm de 3m u 20 0,2 4,00 Alambre galvanizado No. 18 Kg 0,13 2,1 0,27 Clavos 2" a 8" kg 0,05 1,65 0,08




ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Tablero tipo ventana baja (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS


SUBTOTAL M 0,20

MANO DE OBRA







ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Tablero tipo ventana alta (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS


SUBTOTAL M 0,20

MANO DE OBRA



DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO Pieza de Eucalipto 1 1/2¨ x 3¨ m 6 1,4 8,40Pieza de Eucalipto 1¨ x 1 1/2¨ m 2,4 1 2,40Carrizo e=15 a 25mm de 3m u 27 0,2 5,40 Alambre galvanizado No. 18 Kg 0,2 2,1 0,42 Clavos 2" a 8" kg 0,1 1,65 0,17




ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Tablero tipo puerta (e 0,87 m) (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS


SUBTOTAL M 0,20

MANO DE OBRA







ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOSRUBRO: Tablero tipo puerta (e 0,67 m) (1,20 x2,40) bastidor de eucalipto, trenzado de carrizo UNIDAD: glbDETALLE:EQUIPOS


SUBTOTAL M 0,20

MANO DE OBRA



DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO Pieza de Eucalipto 1 1/2¨ x 3¨ m 7,5 1,4 10,50

Carrizo e=15 a 25mm de 3m u 24 0,2 4,80 Alambre galvanizado No. 18 Kg 0,2 2,1 0,42 Clavos 2" a 8" kg 0,1 1,65 0,17




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