¡Descarga Mejoramiento de Casas Domo Térmicas en el Altiplano - Prof. Diaz Castillo y más Apuntes en PDF de Derecho solo en Docsity!
FACULTAD DE INGENIERÍA
Título: Implementación de casas domos térmicas para las
comunidades indígenas del altiplano-Puno
INFORME ACADÉMICO
Carrera : Ing. Civil Curso: Geometría Analítica y Álgebra Código de clase: 4573 Docente: Ramírez Costilla, Fredy Enrique Integrantes: ❖ Campaña Castañeda, Javier Aldhair - N ❖ Condori Salas, Rodrigo Hernan - N ❖ Suárez Domínguez, Alexis - N ❖ Echevarría Linares, Leonardo - N ❖ Campos Alvarado, Guiovani Marco Antonio - N LIMA-PERÚ 2022-
1. EXPLORACIÓN
1.1 Identificación del usuario tipo Es bien sabido que los objetos que nos rodean pueden ser representados mediante ecuaciones en el espacio, por ejemplo, una pelota, una calamina o una flor. Todo esto gracias a la mejora de los conocimientos matemáticos a través de los siglos en la geometría y álgebra. Esto también fue utilizado para la planificación y construcción de edificaciones de diversas formas y tamaños, cada una con sus respectivas ventajas y desventajas. En el Perú hay muchas comunidades que se encuentran viviendo en zonas altoandinas. Las zonas altoandinas más afectadas por las heladas se encuentran en la región de Puno, Moquegua, Tacna, Cusco y Arequipa. Es por eso que en este proyecto abordaremos el tema del mejoramiento de casas domo térmicas en beneficio de las comunidades en el altiplano en Puno. Dichas casas tienen forma geodésica, similar a media esfera formada por una red de triángulos con un patrón determinado. Este proyecto es realizado con el propósito de mejorar las casas domo térmicas convirtiéndolas en casas unifamiliares con una adecuada comodidad de este modo ayudaremos a esas comunidades a combatir las extremas bajas temperaturas en las que tienen que vivir, llegando incluso a temperaturas de 10° grados bajo cero. (ComexPerú, 2019)
En las siguientes imágenes podremos ver los porcentajes de las opiniones de las personas sobre el cuestionario que realizamos sobre este proyecto: Y esas son algunas de las preguntas que le hemos realizado al público acerca de la implementación de casas domos para las comunidades indígenas en el Altiplano del Perú.
1.3 Delimitación del contexto problemático En este aspecto, queremos mencionar que el trabajo se realizó con el propósito de buscar una posible solución a uno de los mayores problemas aún vigentes que enfrenta las poblaciones peruanas del altiplano (Las grandes consecuencias del cambio climático en zonas heladas). Simultáneamente aplicamos tanto nuestros conocimientos previos, como posteriores referentes a la materia geometría analítica y álgebra mediante nuestro proyecto, para ello nos hemos encontrado diversas “frustraciones y alegrías”. Frustraciones ● Realización de estudios específicos para calcular el costo real del proyecto. ● Necesidad de realizar estudios estructurales que validen el sistema constructivo, para poder ser utilizada en cualquier región del Perú. ● Discrepancia de opiniones al momento de elegir el tema del proyecto. ● Incapacidad actual de probarlo en zonas heladas, por la lejanía de nuestros hogares. Alegrías: ● La construcción no requiere mano de obra calificada, herramientas y materiales costosos. ● Adaptabilidad a cualquier sitio. ● Aplicación de los nuevos conocimientos que vamos adquiriendo mediante el lapso del ciclo. ● Ayuda de diversos softwares (GeoGebra).
2. DEFINICIÓN 2.1 Desafío
- ¿Cómo llevar los materiales de construcción hasta el Altiplano del Perú?.
- ¿Costo de las casas domos térmicas?.
- ¿Qué ecuación se usará para la realización de una casa domo?.
4. IDEAR
4.1 Mapa de Valor Aliviadores de Frustración 1.- El tipo de zonas que buscamos en 2.- Las casas domos térmicas en el 3.- Para la planificación y específico son de las comunidades país son escasos, por lo cual se construcción realizamos indígenas en el altiplano-Puno, ya que se procedió a realizar esta idea investigaciones y observaciones ahí son más seguidos estos problemas en grupo. al trabajo para evitar futuros de las temperaturas heladas. riesgos.
Creadores de Alegría
1.- Aceptación de las comunidades indígenas del altiplano-Puno de acuerdo con la construcción y funcionamiento de las casas domos térmicas. 2.- Para la construcción de las casas domos contamos con el apoyo monetario recaudado por todas las comunidades. 3.- La construcción de las casas domos térmicas en el altiplano-Puno beneficia a las comunidades indígenas para combatir las temperaturas bajo cero.
Producto o Servicio
1.- Las casas domo térmicas son claves para las comunidades indígenas en el país, ya que ayuda a poder sobrevivir a las personas en casos de un cambio de estado drástico y puedan acudir a él rápidamente, generando así una zona segura contra las temperaturas bajas.
Alegrías
1.- Generación de seguridad a las comunidades indígenas del altiplano-Puno. 2.- Aceptación por parte del estado para la construcción de estas. 3.- Mayor lugares disponibles para combatir las bajas temperaturas.
Acciones de Usuario
1.- La implementación de casas domo térmicas, busca la seguridad, comodidad, confort y confianza para las comunidades indígenas del altiplano-Puno, también busca que las casas domo cuenten con una buena protección para otorgar la máxima seguridad para todas las personas que acudan a estas.
Frustraciones
1.- La casa domo térmica, es 2.- Los domos termicos solo deberían 3.- Las comunidades del de forma esférica y busca ser implementados en sitios donde del altiplano-Puno deben implementarla en lugares donde la temperatura sean bajas para de respetar a todas las estos se puedan aprovechar que cumplan su función comunidades ya sean al máximo su uso debido. correctamente. indígenas o no. (Aunque se brindaría mayor importancia a la comunidad indigena). 4.2 Creación de ideas innovadoras Todas estas ideas que establecimos en esta parte del proyecto, lo hicimos considerando que sean lo más factibles posibles en todos sus ámbitos posibles, a continuación, las 8 ideas solución:
4.2.5. Quinta Idea Solución Aprovechar la altura de la casa domo para separarla en dos y construir una buhardilla en la parte superior donde las familias puedan guardar cosas de suma importancia que requieran ser usadas dentro de días o semanas. Para esto se tendría que usar materiales resistentes y no un material débil, como vendría a ser la madera triplay, para que sea capaz de resistir el peso de las cosas que sean guardadas sin causar daños en la infraestructura de la casa domo. 4.2.6. Sexta Idea Solución Construir una casa domo de forma similar a medio elipsoide, esta nueva forma de casa domo es útil ya que con un área mayor a 160 m, se puede separar en varias partes al ser su largo mucho mayor que su ancho, consiguiendo así mayor comodidad en comparación a las que brindan las casas domo de forma similar a media esfera. 4.2.7. Séptima Idea Solución La realización de un “piso de tierra apisonada”, ya que esta puede ser creada con un muy bajo presupuesto aprovechando los materiales restantes como la tierra u otros derivados. Esto trae diversos beneficios: durabilidad, alta masa térmica, bajo impacto social, etc. También se podría optar por añadir un “piso de madera” colocado sobre una cama de piedras si se cuenta con un mayor presupuesto, ya que estos son hipoalergénicos y estéticos. 4.2.8. Octava Idea Solución Enseñar en cuestión a cada familia a solucionar diversos problemas, como leves fisuras en zonas de las paredes o acabados. Para ello se utilizan “barbotinas” (barro seco reposado en agua) y aplicarlo con esponjas en las zonas fisuradas con grietas relativamente finas, con ello se logrará resultados bastante satisfactorios de resane.
4.3 Definición de la solución 4.3.1. Descripción de la idea solución Nuestro proyecto consiste en un diseño innovador y revolucionario dentro de la especialidad de construcción y estructuras de Ing. Civil. Esta implementación de casas domos térmicas se encontrarán localizadas en las comunidades indígenas del altiplano del Perú en el departamento de Puno, se realizará para que dichas personas puedan soportar las bajas temperaturas provocadas por las fuertes heladas en dicha zona demográfica. A su vez, estas casas térmicas se unirán mediante pasillos para poder trasladarse de un espacio a otro, incluido se le añadirá una chimenea debido al dióxido de carbono provocado por sus cocinas improvisadas a base de leña y además el piso de estas dos casas domos y casa en forma de elipsoide estarán hechas a base de madera de pino debido a su eficacia como un aislante térmico. (Andina, 2017) 4.3.2. Generación de Valor de Idea Solución Esta implementación de casas domos térmicas se hace con el fin de que las personas indígenas de dicha localización estén protegidas contra las fuertes heladas que año tras año cobra cientos de vidas entre adultos y niños indígenas, a su vez estas casas domos térmicas permitirán tener un mejor estilo de vida gracias a las implementaciones que se le hará como un chimenea debido a que el dióxido de carbono provocado por sus cocinas improvisadas daña los pulmones del ser humano e incremente su tasa de mortalidad de dicha comunidad indígena, como también sus pasillos con forma parabólica los cuales hará que su conexión sea más práctica y segura y por último estarán conectadas a una casa con forma de elipsoide ya que es algo innovador dentro de la especialidad de estructuras de Ing. Civil ya que el problema de las casa domo es el ruido y privacidad y con nuestra idea se llega a solucionar esto.
4.4 Hipótesis HIPÓTESIS
- Las personas que habitaran en este domo, tendrán un área de dormitorio de 78,54 m²
- Nuestro proyecto está dentro del rango del presupuesto para la remodelación de la estructura.
- Las personas que habitan alrededor del terreno a instalar los domos, están dispuestos a tolerar las molestias que sean causadas durante la construcción de nuestro domo.
- Las personas sentirán que la solución es muy buena y están a favor de nuestro proyecto para apoyar a las personas de nuestra provincia de Puno.
- Las personas que habitarán en este domo, valoraran y utilizarán de forma adecuada ya que será su nuevo hogar con buenas comodidades, espero que nuestro proyecto sea de su agrado. 4.5 Priorización de hipótesis
5.1. Validación de Producto Mínimos Viables PRODUCTO MÍNIMO VIABLE N° Realizar un “piso de tierra apisonada”, con el fin de la durabilidad, alta masa térmica, bajo impacto social, etc. Esto haría que el domo se vea más estético, también este sería muy barato de realizar ya que utilizaremos los materiales de la construcción del domo como tierra u otros derivados. Este nuevo piso tendría una medida total de 196, m^2 .Para la construcción del “piso de tierra apisonada”, se necesitará una base de grava (arena + tierra arcillosa), esta se colocara en toda la zona correspondida (se repetirá 2 o 3 veces), se apisona y riega, una vez ya gruñido se sella con aceite de linaza o fibra así formando una capa dura y resistente, finalmente esperar una semana como mínimo a que el piso seque por completo. PRODUCTO MÍNIMO VIABLE N° Construir una chimenea, esta estará unida a un horno artesanal que tendrá 1m de altura. Para la construcción del horno se necesitará una base de ladrillos de 1x1m,, colocar una puerta de madera o de herrería en la parte delantera, dentro de la base realizar una cúpula con 1m de radio con ladrillos estos se colocaran con una mezcla de arcilla y arena, una vez ya instalada la cúpula se le adhiere una mezcla de barro con paja (aislantes térmicos) para darle una forma uniforme (esta mezcla se realizará 2 veces), esperar mínimo 2 días por cada mezcla. Para la chimenea se colocará un “tubo galvanizado de forma rectangular” con dimensiones de 1m x 0.5m x 0,75m, este tubo se pondrá en la parte superior de la puerta. Esta mejora podrá evitar la intoxicación con el humo, así mismo el domo podrá beneficiarse ya que almacenará el calor generado, optimizando el confort de toda la vivienda. PRODUCTO MÍNIMO VIABLE N°03: Construir una buhardilla en la parte superior, aprovechando la altura de la casa domo separándose en dos. Esta mejora tendrá una medida total de 78,54m^2 contando los 2 dormitorios, se necesitarán diversos materiales como: tornillos, madera triplay, travesaños, esquineros, etc. Para este apartado se necesitan usar materiales resistentes, para que sea capaz de resistir el peso de las cosas que sean guardadas sin causar daños en la infraestructura de la casa domo. CUADRO COMPARATIVO DE PRODUCTOS MÍNIMOS VIABLES N º TIEMPO APROXIMADO COSTO APROXIMADO Producto Mínimo Viable N º 01 7-12 días $10- Producto Mínimo Viable N º 02 4-6 días $40- Producto Mínimo Viable N º 03 1-2 días^ $110-
V=2𝝿 25𝑥 −
𝑥 3 ( 3 )
V= 523,58 𝑚
3
V=
523,58 𝑚 3 2
3
Como la casa domo tiene la forma de media esfera este volumen fue dividido entre 2.
Área de la casa domo de forma geodésica.
A= 𝝅 𝑟
2
A= 𝝅 5
2
A= 78,539 𝑚
2 Volumen de la casa de forma elipsoidal. 𝑥 2 10,
2 +^
𝑦 2 5
𝑥 2 10, 2
V= 𝝅
𝑎 𝑏
∫ 𝐹(𝑥)[ ]
2
V= 𝝅
−10,
𝑥 2 10, ( 2 ) 2
V= 2𝝅
0
𝑥 2 10, ( 2 )𝑑𝑥
V= 1066, 05 𝑚
3
V= =533,
1066.05 𝑚 3
3
Área de la casa domo de forma elipsoidal.
A= 𝝅× 𝑎 × 𝑏
A= 𝝅× 5, 09𝑚 × 2, 5 𝑚
A= 39,976 𝑚
2 Como se puede observar de los datos obtenidos, el área de las casas domo geodésicas son cercanas al de una casa promedio, al igual que el volumen. Con respecto a la casa domo de forma elipsoidal, su área es muy pequeña a diferencia de la casa promedio, sin embargo; el volumen sucede lo contrario. El volumen de la casa domo de forma elipsoidal es casi 2 veces más grande que el de una casa promedio. Obteniendo así el resultado que esperábamos. Ahora procedemos a hallar el área de superficie de las casas domo para saber cuantos metros cuadrados de material usaremos. El cálculo se realizará con la fórmula de área de una superficie de revolución al hacer girar la ecuación correspondiente a cada casa domo alrededor del eje Y. Área de la superficie de la casa domo de forma geodésica.
2
2
2 𝑥 = 25 − 𝑦 2 𝑑𝑦
𝑑𝑥 =^
−𝑦 25−𝑦 2
A= 2 𝝅 dy
𝑎 𝑏
2
A= 2𝝅
− 5
2 ( )
−𝑦 25−𝑦 ( 2 ) 2
A= 314,16 𝑚
2
A= =157,
314.16 𝑚 2
2
