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“SUSTAINABLEHABITABILITYALTERNATIVESTHROUGHTHEUSEOFPRECAST CONCRETE”
CristianGavilanes1,DanielTixi2,MarcelParedes3
UniversidadNacionaldeChimborazo,Facultadde Ingeniería,CarreradeArquitectura,Ecuador,Riobamba,+593, ckgavilanes.fiar@unach.edu.echttps://orcid.org/0000-0002-1379-2137
2 UniversidadNacionaldeChimborazo,Facultadde Ingeniería,CarreradeArquitectura,Ecuador,Riobamba,+593, detixi@unach.edu.ec,https://orcid.org/0000-0002-6821-6444
3UniversidadPolitécnicadeMadrid,EscuelaTécnica SuperiordeIngenierosIndustriales,Madrid,España,+34, marcel.paredes.herrera@alumnos.upm.es, https://orcid.org/0000-0002-3762-9633
Resumen: Esta investigación tiene dos puntos de origen, el primero la necesidad de los autores de analizar y comprender la situación actualdelaviviendaenelEcuador,simultáneamentelainquietudde la empresa privada (UCEM) por desarrollar elementos autoportantes prefabricados de hormigón orientados a una solución sustentable de células habitacionales capaces de insertarse en el mercado de vivienda ¿Es posible generar alternativas de vivienda conformadas en su mayoría con elementos autoportantes prefabricados? El objetivo de este trabajo es el diseño de alternativas de habitabilidad a partir de módulos prefabricados de hormigón (MPH),demaneradeincidirpositivamenteensoluciones orientadas a disminuir el déficit cuantitativo y cualitativo de vivienda. A partir del análisisdelmodelo de vivienda desarrollado y experimentado por la UCEM se realizó la reformulación de la misma por medio de 3 procesos de diseño como variables vinculadas entre sí: proyectivo-espacial, racional-reflexivo e intuitivo-sensitivo. Se llegó alapropuestade2modelosdeviviendaquereúnenlas característicasdeunasolucióndecalidadarquitectónica
Palabras clave: construcción modular, diseño arquitectónico, prefabricados de hormigón, vivienda sustentable
Abstract: This research has two points of origin, the first is the need of the authors to analyze and understand the current housing situation in Ecuador, simultaneously the concern of the Company (UCEM) for developing self-supporting precast concrete elementsorientedtoasustainablesolutionfor housing cells capable of entering the housing market. Ispossibletogeneratehousingalternativesmade up mostly of self-supporting elements prefabricated? The objective of this research is the design of habitability alternatives from modules precast concrete (MPH), in order to have a positive impact on solutions aimed at decrease the quantitative and qualitative housing deficit From the analysis of the housing model developed and experimented by the UCEM, it was reformulated by means of 3 design processes as variableslinkedtoeachother:projective-spatial,rational-reflectiveandintuitive-sensitive A proposal was made for 2 housing models that meet the characteristics of a solution of architectural quality
Keywords:architecturaldesign,modularconstruction,precastconcrete,sustainablehousing
1 Introducción
Ecuador para el año 2020 reportó una población de 17.5 millones de habitantes juntoconelloundéficitde más de 2 millones de viviendas según elInstitutoNacionaldeEstadísticayCensos(INEC),ademásparael 2017 el 11% de hogares sufrió de hacinamiento y 134% vivió en condiciones irrecuperables, implicando que más de 600 mil viviendas necesiten intervención según el análisis situacional de Plan Estratégico Institucional 2019-2021 del Ministerio de Desarrollo UrbanoyVivienda(MIDUVI),conestosantecedentes
es lógico suponer que el déficit habitacional aumentará conformelapoblacióntotalcrezca.Seproyectaque para el 2050 Ecuador alcanzará los 234 millones de habitantes, por lo cual pensar en soluciones habitacionalesdecalidadesunasuntoprioritario
La vivienda en la ideología popular ecuatoriana no solamente es elelementofísicoedificado,sinoqueseha constituido en el símbolo de progreso y pertenencia para las familias, siendo el espacio donde se forjan las costumbres, tradiciones y anhelos. La vivienda es un artículo de primera necesidad y deintercambiosocial, incluso existen tipos de vivienda que tienen como prioridad la vida en comunidad, coexisten espacios privadosyservicioscomunesenlavivienda(VelaRosero,2003p 103:Vera&Arispe,2016,p 1)
A pesar que elderechoalaviviendadignaestácontempladoenlaConstitucióndelEcuador,específicamente en el artículo 30 (2008), el gobiernodirectamentenoestáobligadoaconstruirviviendasparatodos,perosía realizar programas y proyectos a través de su Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda (MIDUVI) Esta entidad ha promovido programas que emplean tres formas de incentivos para adquirir viviendas urbanas como: Mi Primera Vivienda, Bono para Construcción en terrenos propios y Mejoramiento de Viviendas, solventados mediante un apoyo económico Por otro lado, está la adquisición de la vivienda dentro del mercado, existen planes específicos para la compra de una primera vivienda, desde octubre del 2010 conla creación del Banco del Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social (BIESS) los postulantes como requisito deben ser asociados o jubilados, accediendo al crédito hipotecario o quirografario con tasas de interés preferenciales, así mismo los datos de colocación a septiembre del 2021 se realizaron 219891 operaciones hipotecarias de las cuales el 849% fueron destinadas a vivienda terminada y el porcentaje sobrante se distribuyó en préstamos de vivienda hipotecada, compra de terreno y créditos paralaconstrucción (BIESS, 2021)
Los modelos promovidos desde el gobierno, son realizados a partir del sistema constructivo más convencional, es decir, con el uso de columnas de hormigón armado, acero y mampostería de bloques sin considerar su espacialidad, forma y eficacia en su construcción. Según Nieto (2014)señalaquelademanda de vivienda por el déficit habitacional llevó a una parte de losprofesionalesdelaconstrucciónabandonarla calidad ytecnologíaparapriorizarelmercadodebienesraíces,vendiendoloqueseconstruyesinimportarsu estado, descuidando la calidad y la seguridad que se entrega al usuario (p12), y como bien afirma Peralta (2015) que las viviendas tipo delMIDUVInosonrealizadasconcualidadessustentablesyeficacesacordeal Plan Nacional del Buen Vivir 2013-2017 a causa de su estandarización, generando contaminación al medio ambiente (p116)
Hay que tomar en cuenta que la arquitectura sustentable promueve el uso de prefabricados en las edificaciones al ser más eficiente con el uso de energías e insumos renovables permitiendo estructuras más livianas posibilitando un desmontaje rápido y limpio para su reutilización a diferencia de la construcción tradicional que no considera el reciclaje de los materiales una vez finalizadasuvidaútil (Osío,2011,p75) La vivienda prefabricada se puede realizar a través de técnicas de construcción utilizando componentes industrializados de los cuales los más utilizados son los sistemas cerrados y abiertos: los sistemas cerrados obligan a seguir las normas de compatibilidad interna de los componentes y en el sistema abierto los componentes pueden ser de diferentes procedencias para ser instalados en cualquier obra, ayudándose de juntas universales. (Salas, 2000, p. 51). De acuerdo con Novas Cabrera (2010) la vivienda con elementos prefabricados facilitaincorporarlímitesenlasviviendascomo:coordinaciónmodular,estabilidadantisísmica ycontraincendios,además,dehabitabilidad,durabilidadybellezaestética (p 49)
Esta investigación partedelinterésdelaUniversidadNacionaldeChimborazoquemantieneunconveniode investigación con la empresa privada Unión Cementera Nacional UCEM SA, donde es la primera en obtener los resultados, por medio de los objetivos planteados delconveniosecentranengenerarunmodelo de vivienda a partir deelementosprefabricadosdehormigón,demaneraqueseancélulashabitacionalesque puedan insertarse competitivamente en el mercado de vivienda. Por tanto, el objetivo de este trabajo es diseñar distintos modelos de viviendas de calidad a partir de módulos prefabricadosdehormigón,demodo de incidir positivamente en la búsqueda de soluciones que contribuyan a disminuir el déficit cuantitativo y cualitativodeunidadeshabitacionales
2 Metodología
La Proyección Paralelacomometodologíaparaestainvestigaciónsebasaenintegrardesdeelprincipiotodos los conocimientos esenciales paraproyectarsedemanerasincrónicateniendocomoobjetivoelestímulodela creatividad y oponiéndose al proceso lineal de diseño previniendo decisiones equivocadas que se arrastran
hasta el final del proyecto Las características de esta metodología son lassiguientes:(a)elaspectoespacial se integra desde el inicio mismo del desarrollo de un proyecto; (b) los aspectos reflexivos, espaciales, intuitivos y sociales se mezclan constantemente; (c) depende de la perspectiva del diseñador se encuentran form que con
Figura 1.
La Proyección Paralela aborda distintos conocimientos queseobtienenparaelprocesodeldiseño,sinseguir un orden específico, de acuerdo a Toro (2018) propone las siguientesáreasdelconocimientoaintegrarseen elprocesodeldiseño:proyectivo-espacial,racional-reflexivoeintuitivo-sensitivo (p 41)
Para la obtención delconocimientoproyectivoespacialserealizólavisitaensitudeunprototipodevivienda construida con el módulo prefabricado de Hormigón Tipo Cajón (MPH) de la Compañía UCEM.S. A y posteriormente se trabajó sobre un modelo arquitectónico (maqueta) usado como laboratorio de prueba y error(Fig 2)
De acuerdo a Haramoto (2002) el proceso intuitivo-sensitivo al ser complejo se plantea soluciones simples que tienen incluidas variables, tomando en cuenta esto, el proceso proyectivo se realizó ejercicios al azar usandomodelosaescaladelmóduloconelobjetivodegenerardiversasconfiguracionesespaciales (Fig 2) Para la selección de las mejores propuestas, mediante el conocimiento racional-reflexivo se considera las siguientes condicionantes: cumplimiento como elemento autoportante, si contienen espacios distribuidores, posibles formas deocupacióndelsuelo,usoquesepuededaralaconfiguraciónylosMPHutilizados (Tabla 1)
En primer lugar la construcción modular aprovecha al máximo las ventajas de elaborar el hormigón industrializado disminuyendo los residuosdeobra paraunproductomáscontroladoyasídisminuirlahuella
Figura 2. IzquierdaMaquetacióndeMPHpruebayerror,DerechaEjerciciosdemaquetación.Fuente.Elaboración propia2021.
ecológica durante la construcción, permitiendo estructuras completas o incompletas en plantas de producción, es decir los módulos prefabricados llegan aobrayaterminados,cuyaúnicatareaporrealizarse limita al ensamblaje del mismo y tareas menores como los acabados, de esta forma se genera un proceso especializado (López,2017,p50)
Por otrolado(Seguí,2015)aseguraquelaconstrucciónconprefabricadostieneelinconvenientedeadaptarse aundiseñopreestablecidoyqueexistenproblemasenlaubicaciónalimplantarseciertosinmueblesalposeer requisitosquedebencumplirseparasucorrectotransporteymontajeenelsitio
Sin embargo (Muñoz, 2018, p29) adiciona que los prefabricados de hormigón no son un reemplazo al sistema tradicional, sino que en su mayoría son complementarios, aunque si el objetivo es mejorar la productividadenobra,losprefabricadostendránunpapelmásprotagónico
Para este trabajo se tomó en cuenta la información adquirida del Módulo Prefabricado de Hormigón Tipo Cajón (MPH) de la Compañía UCEM S.A conociendo 4 MPH (Fig. 1) con dimensiones de 2,625m de altura, 3,020m de ancho, 0,710m de profundidad y espesor de 0,080m de los cuales son: Entero (MPH1), Ventana (MPH2), Puerta (MPH3) y Doble Puerta (MPH4), sin embargo el módulo tiene la limitación al funcionar como un elemento autoportante al necesitar 4 MPH que formen un sistema cerrado y complementándose con paneles prefabricados o mampostería de bloque estructural en diferentes configuracionesespaciales
Figura 3. SeccióntipoUCEMS.A.Fuente.Elaboraciónpropia2021
Para continuar se realizó la fase de exploración, mediante la maquetación de varias alternativas de configuraciones espaciales, se eligió la propuesta de acuerdo a sus variados atributos (Tabla 2) optando por laspropuestas1y2
Tabla2
Factores de Propuesta Elegida Propuesta Cumple como Elemento Autoportante
Contiene Espacios Distribuidores Independientes
Formade Ocupación delSuelo Usodela Configuración MPHutilizadas MPH Total
Propuesta1 SI SI Aislada, Pareada, Adosada Residencial 4MPH1,4 MPH2,6MPH4 14
Propuesta2 SI SI Aislada Residencial, Administrativo, Comercialy Salud
26MPH1,2 MPH2,24 MPH3,32 MPH4 84
Nota.Fuente.ElaboraciónPropia2021. La propuesta 1 se desarrolló como una configuración de forma de implantar versátil con un espacio distribuidorcentralizado(Fig 4)queesutilizadodeespacioconectordirectoenlavivienda (Fig 5)
Figura 4. Figura 5. P c e C
Figura 6.
Consecuentemente se anexaron 3 cuadrantes bases de manera simétrica en el eje X y después en el eje Y, dejando una abertura intermedia para generar espacios como: el acceso, cocina, lavandería y circulación
Figura 7.
Figura 8.
Figura 9.
Conclusiones
Ecuador ha experimentado cambios drásticos en las últimas décadas, sin negar cambios sociales, económicos y políticos que han generado el déficit habitacional que existe en elpaís,sintomarencuentala falta de interés en invertir en el desarrollo de tecnología en la construcción,apesardeestolagrandemanda de viviendas a partir del crecimiento poblacional, ha generado lanecesidaddesolucionaresteproblema, no obstante las soluciones propuestas no aseguranlaeliminacióndelaproblemática,perosíesunabúsquedade alternativaseficientes,eficacesysustentablesentérminoseconómicos,ambientalesysociales
La metodología de Proyección paralela permite aldiseñadordesarrollarsuproyectodeunamaneradinámica y creativa, la adquisición de los conocimientos técnicos en la formación, así como las habilidades desarrolladas se entrelazan en una información general para un mejor entendimiento de loqueseafrontaen cada proyecto. Durante la transición del procesodelconocimientointuitivo-sensitivoalracional-reflexivoes decisivo elrecursodelamaquetacióndelmóduloprefabricadodehormigón(MPH)tipocajóngenerandouna mejorperspectivaespacialparagenerarpropuestas
La configuración propuesta es catalogada como un sistema cerradodeviviendaprefabricada,aldependerde otros módulos del mismo tipo para funcionar como elemento autoportante, esta característica puede ser considerada como una condiciónquelimitaeldiseño,peroresultatotalmentenecesaria Además,atravésdel proceso de prueba y error como undesarrolloexperimentalsecreannuevasperspectivasdelautilizacióndel modelo como un aprendizaje continuo, optando por el uso de sistemas mixtos, en los cuales al sistema cerrado se añade paneles prefabricados o mampostería para crear nuevos espacios tanto en el interior y exteriordelapropuestasinlimitarseaunasolaperspectiva
La estandarización de configuraciones con prefabricados podría ser un asunto de debate dentro de la arquitectura, por lo que se sugiere que a través del proceso creativo se pueda proponer distintas soluciones que dependan de condiciones como: tipo de lote, uso y capacidad de la vivienda, número de usuarios, etc creando varias tipologías Esnecesarioaclararqueestetrabajonoconsideralosfactoressocialesniculturales almomentodeplantearlassoluciones,sinembargo,esunalíneadeinvestigaciónfutura.
ConflictodeInterés
Losautoresdeclaramosquenoexisteconflictodeinterésdenaturalezaalgunaconlapresenteinvestigación
Referencias
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