CASA TERMICA
COLEGIO “ SAN ANDRÉS”
CASA TERMICA – AREA AREA DE CIENCIAS AMBIENTALES Y TECNOLOGIA E INGENIERIA PROYECTO DE INVESTIGACION
INTEGRANTES: SANCHEZ ALVARADO, Mauricio VAZQUEZ AMADOR, Paolo RODRIGUEZ ESCALANTE, Christian
GRADO Y SECCION: 2DO. SECUNDARIA
DIRECCION DOMICILIARIA: URB. SAN CARLOS A4 TERCER PISO
TELEFONO: 976 300 282 CAJAMARCA - 2017
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I.
RESUMEN: ........................................................................................................................... 3
II. INTRODUCCION: ............................................................................................................... 4 III. MARCO TEORICO .............................................................................................................. 5 3.1. ANTECEDENTES............................................................................................................. 5 IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: ............................................................................. 6 4.1
PROBLEMA DE LA INVESTIGACION .................................................................... 6
4.2
JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION ............................................................. 6
V. OBJETIVOS ......................................................................................................................... 6 5.1
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................ 6
5.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................ 6
VI. FORMULACION DE LA HIPOTESIS ................................................................................ 7 VII. MATERIALES Y METODOS ............................................................................................. 7 5.1
MATERIALES ............................................................................................................. 7
5.2
METODO – REALIZACION DEL EXPERIMENTO ................................................. 7
VIII.RESULTADOS ..................................................................................................................... 8 IX. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 9 X. RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 10 XI. ANEXOS ............................................................................................................................. 11 XII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................................ 16 XIII.CUADERNO DE CAMPO ................................................................................................. 17
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I.
RESUMEN:
El presente trabajo muestra la simulación o prototipo de una casa térmica de un proyecto de vivienda con el objetivo de conocer su comportamiento térmico y aplicar algunas modificaciones sobre los materiales y la geometría del envolvente para mejorar las condiciones de confort térmico interior antes de su ejecución. Adicionalmente se simula una vivienda típica de la zona para identificar mejoras comparativas. Se logra elevar la temperatura mínima de la zona de dormitorios de 7°C hasta 13.5°C en el mejor caso.
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II.
INTRODUCCION:
La sierra peruana es golpeada por una intensa ola de frío durante gran parte del año. La necesidad de elevar la calidad de los proyectos de edificación de viviendas conlleva a obtener el máximo grado de comodidad para el usuario, adicionalmente en nuestro país los diseños y las tecnologías constructivas se guían por tendencias extranjeras las cuales por lo general no son adaptadas para los climas locales afectando el desempeño térmico de la edificación generando disconfort e ineficiencia energética, en este contexto se realizan estudios del comportamiento térmico con programas de simulación computacional para optimizar los proyectos.
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III.
MARCO TEORICO
3.1. ANTECEDENTES
Ana, Mauricio y Elizabeth (2014): inventaron una estructura que con materiales térmicos y energía solar pueden conservar el calor. Han dejado sus empleos para poder llevar a cabo su proyecto. La empresa PER, fundada por ellos, es la que realiza el trabajo. Han ganado un premio internacional que les permitirá financiar su trabajo.
Ciencia Activa (2016): El confort térmico se define como un grado de bienestar que permite a las personas desarrollar actividades cotidianas, como dormir, estudiar, reunirse, etc. sin la interferencia que causan el frío o el calor excesivos. Es una condición óptima de temperatura y humedad para la vida saludable. El confort térmico evita contraer enfermedades dentro de la vivienda, y en caso de enfermedad, propicia un espacio saludable para la recuperación de la salud. Esto puede lograrse con artefactos que generan calor (pero ocasionan un costo permanente) o mediante un diseño bioclimático pasivo (que implica una única inversión).
Arturo Álvarez (2013): Estas casas térmicas son muy populares, como se puede observar en esta página web, que presenta un manual de construcción y trabajos realizados por entidades no gubernamentales, siendo lo interesante el adecuarlas a nuestra realidad. Desde el año 2008, el gobierno a través del Ministerio de Vivienda y Construcción (MVCS) ha venido invirtiendo en desarrollo e implementación de estas casas térmicas, año tras año, pero al mismo tiempo en Investigación y Desarrollo (I+D), por medio de fondos de FIDECOM, FONDECYT, INNÓVATE Perú, Cienciactiva, etc. No podemos olvidar que esta inversión trae consigo la formación de recursos humanos en el tema.
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IV.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
4.1 PROBLEMA DE LA INVESTIGACION Con relación al planteamiento realizado ¿Es posible contribuir en la reducción de muertes en las zonas más frías de nuestro país con el proyecto “Casa Térmica”?
4.2 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION La sierra peruana es golpeada por una intensa ola de frío durante gran parte del año. Se estima que más de 6 millones de peruanos están sometidos a condiciones climáticas frías extremas en las zonas sur, centro y nororiente del país, específicamente los departamentos de Ancash, Apurímac, Arequipa, Ayacucho, Cajamarca, Cusco, Huancavelica, Huánuco, Junín, La Libertad, Moquegua, Pasco, Puno y Tacna. Es por eso que se plantea la idea o proyecto de “La Casa Termica”, ya que muchas
personas sobre todo niños y ancianos mueren a causa del intenso frío en estas zonas, pero nosotros tenemos una accesible y muy buena solución con nuestro proyecto para para la ola de muertes, realizando así como en viviendas existentes, entre ellas tenemos los ductos solares, cielos rasos, pisos aislantes, muros trombe - modelo fito toldo - que funcionan también como invernaderos, cocinas mejoradas, y lo más importante, el fortalecimiento de las capacidades en las familias y en las organizaciones comunitarias.
V.
OBJETIVOS
5.1 OBJETIVO GENERAL
El objetivo general de la construcción de estas viviendas ha sido mejorar su temperatura interna, así como proporcionar un ambiente seguro y saludable para las familias, de tal modo que se pudiera proteger la salud de sus habitantes, especialmente de los niños y los adultos mayores.
5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Analizar el proyecto de vivienda y en forma paralela comparar una vivienda rural típica usando el indicador temperatura del aire de los ambientes interiores de cada una de las dos viviendas, focalizando los dormitorios como zona térmica vulnerable.
Analizar técnicas de captación del calor producido por la radiación solar (calor solar) de modo que se acumule durante el día en el interior de la vivienda y de aislamiento en partes de la vivienda en estudio que así lo requieran con el respaldo
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de datos del clima local, radiación solar global, temperatura del ambiente y velocidad del viento
Proponer planteamientos que se adecuen a la arquitectura y estructura de la vivienda de modo de establecer los niveles de temperatura resultantes.
VI.
FORMULACION DE LA HIPOTESIS
Si, si es posible contribuir en la reducción de muertes en las zonas más frías de nuestro país con el proyecto “Casa Térmica”, ya que creamos calor naturalmente.
VII. 5.1
5.2
MATERIALES Y METODOS
MATERIALES
Cartón prensado para la base
Cartón corrugado para el techo
Piedras pintadas de negro
Aserrín verde para el pasto
- Mica 19.7x17 22x12.5x17
Pinturas rojo teja, marrón y blanca.
Sorbetes
Caja de Fósforos para la cocina
Caja para hacer la casa
METODO – REALIZACION DEL EXPERIMENTO
Para hacer la casa primero pintamos los lados de la caja de color marrón para formar las paredes, luego por dentro pintamos las paredes de blanco. Hicimos el techo con el cartón corrugado y lo pintamos de color rojo teja luego, hicimos la cocina mejorada con una cajita de fósforos adaptamos la chimenea y pegamos la casa al cartón prensado. Construimos el muro trombe que sirve para calentar la casa, pintamos la pared de color negro y también pintamos las piedritas de negro para que ayuden a calentar el ambiente A la pared donde va el muro trombe le hicimos 4 agujeros en la parte de arriba para que ingrese el aire caliente y 4 agujeros en la parte de abajo para q salga el aire frio. Luego colocamos las piedras pintadas de negro en la base y después colocamos el muro trombe fijando bien a la pared. Luego adornamos la casa con pasto y árboles.
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VIII.
RESULTADOS
La casa térmica es una vivienda saludable no solo tiene que ver con la isotermia lograda si no que vá más hacia un enfoque integral que contempla la conservación del calor, la ventilación adecuada de los ambientes de la vivienda, el aprovechamiento de la energía solar, tanto lumínica como calorífica, el ordenamiento de la vivienda, el control de la humedad interna, la eliminación de los humos de las cocinas, la mejora de la alimentación de la familia a través del invernadero familiar y el mejoramiento de las capacidades de la familia para afrontar las severas condiciones climáticas a través del buen uso de sus viviendas.
El mayor confort térmico asociado a viviendas saludables, integralmente acondicionadas, implica acciones intradomiciliarias paralelas y asociadas, que demandan capacitación interpersonal y acompañamiento para los siguientes temas, entre otros: -
Mejora de hábitos alimenticios: más proteínas y más micronutrientes a través de alimentos protectores como, por ejemplo, hortalizas, verduras y frutas.
-
Uso de las cocinas mejoradas para disminuir los humos intradomiciliarios.
-
Manejo de la ventilación de las viviendas.
-
Prácticas de higiene, especialmente el lavado de manos.
El mayor confort térmico asociado a una mejor calidad de vida tiene efectos positivos en la salud mental en las personas y coadyuva a mejores prácticas de emprendimiento y relacionamiento, así como una mayor autoestima para la familia.
Permite la siembra de hortalizas y verduras, cultivos que difícilmente se dan a estas alturas (por encima de los 3500 msnm). De esta manera se facilita el consumo de alimentos protectores y por consiguiente la nutrición de la familia.
Una casa saludable no debe tener humos intradomiciliarios, ya que éstos afectan los pulmones, vías respiratorias y vista de quienes están expuestos a ellos, principalmente mujeres y niños.
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IX.
CONCLUSIONES
Con este proyecto se busca mejorar las condiciones de vida de muchas familias afectadas por heladas o friaje.
Es posible realizar un aumento significativo de temperatura en los ambientes de la vivienda aprovechando al máximo la radiación solar y realizando un uso adecuado de las modificaciones realizadas para este fin, lo cual es demostrado mediante las simulaciones que logran un aumento en promedio de 5 °C con respecto a la vivienda tipo 3, llegando a obtenerse un mínimo de 11 °C durante la temporada de mayor frio en la localidad.
Con este proyecto se busca mejorar las condiciones de vida de muchas familias afectadas por heladas o friaje.
En estas casas la temperatura aumenta hasta 10 grados centígrados.
también se consideró para ayudar a mantener la casa caliente la construcción de la cocina mejorada y de esta manera también reducirá las enfermedades respiratorias por inhalación de humo.
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X.
RECOMENDACIONES
El poblador debe realizar el sellado total, (que puede ser con mortero de barro) de los ambientes de la vivienda.
Cambiar las puertas que contengan material metálico (calamina u otros) por madera que es buen aislante del calor
Trabajo de capacitación social a la población participante, donde se involucren temas de gestión de riesgo y de enfermedades generadas por la falta de ventilación e iluminación de los ambientes. Se ha encontrado que los pobladores toman como estrategia en su lucha contra el frío el cerrar totalmente el ambiente y dormir en el mismo la mayor cantidad de personas posibles para “calentarse entre ellos”. Si
bien es cierto logran su objetivo, pero a costa de una mala ventilación, hacinamiento y carencia de energía solar. Las características de las viviendas típicas no tienen las mínimas condiciones de seguridad ni habitabilidad deseables, pero albergan a la gran mayoría de la población alto andina del país, que vive en permanentemente peligro salubre (especialmente niños pequeños y adultos mayores) de contraer enfermedades respiratorias agudas letales.
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XI.
ANEXOS
FOTO Nº 01:
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FOTO Nº 03:
FOTO Nº 04:
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FOTO Nº 09:
FOTO Nº 10:
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XII.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Cientificos (2015), Sobre casas térmicas, 10 años de investigaciones, obtenido de: www.cientificos.pe/index.php/2017/01/14/sobre-casas-termicas-10-anos-deinvestigaciones/
Lucy Harman (2010), Confort Térmico en Viviendas Altoandinas, obtenido de: http://www.care.org.pe/wp-content/uploads/2015/06/CONFORT-TERMICOEN-VIVIENDAS-ALTOANDINAS-UN-ENFOQUE-INTEGRAL1.pdf
Marcial Condori Mamani (2014), Proyecto casa termica, obtenido de: https://es.scribd.com/document/347417366/Proyecto-Casa-Termica
Ana, Mauricio y Elizabeth (2014), Jóvenes peruanos ganaron premio por construir casas
térmicas
en
la
sierra,
obtenido
de:
http://www.americatv.com.pe/noticias/actualidad/jovenes-peruanos-ganaron premio-construir-casas-termicas-sierra-n147395
Cienciactiva (2016), Perú: Diseñan viviendas bioclimáticas contra heladas en Puno, obtenido de: http://www.cienciactiva.gob.pe/ciencia-al-dia/cientificosutilizan-tecnicas-naturales-para-mejorar-la-produccion-del-frijol-peruano-3
Gonzalo Guillermo Saavedra Salazar (2011), SIMULACION TERMICA DE UN PROYECTO DE VIVIENDA PARA LA PROVINCIA DE COTABAMBAS, APURIMAC,
obtenido
de:
http://www.perusolar.org/wp-
content/uploads/2012/02/30.SIMULACION-TERMICA-DE-UN-PROYECTODE-VIVIENDA-PARA-LA-PROVINCIA-DE-COTABAMBASAPURIMAC.pdf
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XIII.
CUADERNO DE CAMPO
ACTIVIDAD /
NUMERO
FECHA
1
20/ 05/ 17
Buscar tema del proyecto
Paolo Amador
2
27/ 05/ 17
Realizar avance de informe
Escalante Christian
3
03/ 06/ 17
Realizar Avance de Maqueta
Paolo Amador
4
17/ 06/ 17
Terminar Avance
Mauricio Alvarado
5
24/ 06/ 17
Terminar Maqueta
Mauricio Alvarado
DESCRIPCION
17
RESPONSABLES