UNIVERSIDAD DE MAGALLANES FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN CONSTRUCCION

Ingeniero Constructor

Trabajo de Titulacin

Materiales innovadores: Comportamiento trmico en la vivienda de Punta Arenas

Alumnas: Mara Alicia Aguilar Martnez Melissa Lagos Caucamn

Profesor Gua: Yasna Segura Sierpe Ingeniero Constructor

Profesor Co-referente: Ricardo guila Jofr Ingeniero Civil Mecnico

Punta Arenas, Diciembre 2010

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Queda prohibido no sonrer a los problemas,

no luchar por lo que quieres,

abandonarlo todo por miedo,

no convertir en realidad tus sueos.

Queda prohibido no crear tu historia,

dejar de dar las gracias a tu familia por tu vida,

no tener un momento para la gente que te necesita,

no comprender que lo que la vida te da, tambin te lo quita.

Queda prohibido no buscar tu felicidad,

no vivir tu vida con una actitud positiva,

no pensar en que podemos ser mejores,

no sentir que sin ti este mundo no sera igual.

(Extracto Queda prohibido de Alfredo Cuervo)

INFINITAS GRACIAS A TODOS QUIENES NOS APOYARON SIEMPRE

INCONDICIONALEMENTE.

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INDICE

RESUMEN. 9

ABSTRACT. 10

INTRODUCCIN. 11

OBJETIVOS 15

CAPTULO I: MATERIALES INNOVADORES. 16

1.1. Materiales artesanales. 19

1.2. Materiales fabricados industrialmente. 35

1.3. Propiedades fsicas y mecnicas. 75

CAPTULO II: ASPECTOS GENERALES. 87

2.1. Mecanismos de transferencia de calor. 90

2.2. Mecanismos de transferencia de calor aplicados en la 95 vivienda.

2.3. Transferencia de calor aplicada en Magallanes. 99

2.4. Normativa aplicable al acondicionamiento trmico de 101 viviendas en Chile.

CAPTULO III: COMPORTAMIENTO TRMICO DE LA 105 VIVIENDA EN PUNTA ARENAS.

3.1. Ubicacin y clima de Punta Arenas. 108

3.2. Anlisis de exigencias Ordenanza General de 111 Urbanismo y Construcciones (OGUC).

3.3. Software de clculo para la certificacin de 115 comportamiento trmico para edificios de Chile (CCTE).

CAPTULO IV: ANLISIS DE FACTIBILIDAD ECONMICA 138 BIOCASA.

4.1. Presupuesto. 141

4.2. Recuperacin de activos fijos. 143

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CONCLUSIONES. 147

BIBLIOGRAFA. 151

ANEXOS. 153

1. Planos de arquitectura de la vivienda.

2. Especificaciones tcnicas de la vivienda

3. Norma NCh 853 of. 2007: Acondicionamiento trmico (Digital) Envolvente trmica de edificios Clculo de resistencias y transmitancias trmicas.

4. Norma NCh 1079 of. 1977: Arquitectura y construccin (Digital) Zonificacin climtico habitacional para Chile y recomendaciones para el diseo arquitectnico.

5. Artculo 4.1.10. Ordenanza General de Urbanismo (Digital) y Construcciones.

6. Fundamentos Software CCTE. (Digital)

7. Manual Software CCTE. (Digital)

8. Informe comportamiento trmico vivienda original. (Digital)

9. Informe comportamiento trmico biocasa. (Digital)

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INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1. Modelo amarre y colocacin botellas. 20

Figura 1.2. Relleno de botellas Pet. 21

Figura 1.3 Preparacin de escombros. 22

Figura 1.4. Muro de botellas plsticas. 24

Figura 1.5. Modelo de columna. 25

Figura 1.6. Aula escolar en Atlntida, Honduras. 25

Figura 1.7. Eco-ladrillos de botellas plsticas. 27

Figura 1.8. Colocacin botellas plsticas. 29

Figura 1.9. Acabado lodocreto. 30

Figura 1.10. Acabado arenoso 31

Figura 1.11. Ladrillo Pet 32

Figura 1.12. Granulometra de picado de Pet 33

Figura 1.13. Vivienda construida en base a ladrillos pet. 34

Figura 1.14. Muro galpn construido en base a ladrillos pet. 35

Figura 1.15. Compuestos de madera plstica. 37

Figura 1.16. Nomenclatura polmeros. 37

Figura 1.17. Mquina fabricadora de madera plstica. 40

Figura 1.18. Madera plstica en diversos colores imitacin veta 45 de madera.

Figura 1.19. Madera plstica en diversos colores de textura lisa. 45

Figura 1.20. Madera plstica en diversos colores acanalada. 46

Figura 1.21. Moldajes. 47

Figura 1.22. Cubierta. 47

Figura 1.23. Tejas. 48

Figura 1.24. Piso decorativo interior. 48

Figura 1.25. Piso exterior. Decking. 49

Figura 1.26. Enchape exterior. Siding. 49

Figura 1.27. Cielorraso. 50

Figura 1.28. Envase tetrapak. 52

6

Figura 1.29. Proceso de fabricacin tectn. 55

Figura 1.30. Plancha tectn. 56

Figura 1.31. Lana de fibra de celulosa. 62

Figura 1.32. Lana de fibra de celulosa incombustible. 67

Figura 1.33. Aplicacin insuflado seco. 70

Figura 1.34. Aplicacin proyectado hmedo. 71

Figura 1.35. Empaque lana de celulosa. 72

Figura 1.36. Vertido lana de fibra de celulosa en la tolva. 72

Figura 1.37. Desmenuzado lana de fibra de celulosa. 73

Figura 1.38. Instalacin lana de fibra de celulosa. 73

Figura 1.39. Tabiques con lana de fibra de celulosa. 74

Figura 2.1. Enfriamiento de un huevo cocido por conveccin 93 forzada y conveccin natural.

Figura 2.2. Esquema de los mecanismos de transferencia de 96 calor en una vivienda.

Figura 2.3. Corriente por conveccin en un muro sin y con 97 aislante.

Figura 2.4. Prdida de energa en unin puerta-marco. 99

Figura 3.1 Plano de zonificacin trmica regin de Magallanes 110 y Antrtica Chilena.

Figura 3.2. Descripcin del proyecto. 117

Figura 3.3. Definicin de planta de la vivienda. 118

Figura 3.4. Creacin de muros de la vivienda. 119

Figura 3.5. Creacin segundo piso de la vivienda. 119

Figura 3.6. Definicin cubierta de la vivienda. 120

Figura 3.7. Vista general de la vivienda. 120

Figura 3.8. Vista transparente de la vivienda. 121

Figura 3.9. Vivienda terminada. 121

Figura 3.10. Tabique exterior / interior seco. 123

Figura 3.11. Tabique exterior / interior hmedo. 124

Figura 3.12. Tabique interior seco / seco. 125

7

Figura 3.13. Tabique interior seco / hmedo. 126

Figura 3.14. Tabique interior hmedo / hmedo. 127

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INDICE DE TABLAS

Tabla 1.1. Espesores, pesos unitarios y unidades por paquete. 76 T-plak.

Tabla 1.2. Ficha tcnica T-plak. 76

Tabla 1.3. Ficha tcnica Maplar. 78

Tabla 1.4. Ficha tcnica Woodpecker. 79

Tabla 1.5. Ficha tcnica LifeCycle. 80

Tabla 1.6. Ficha tcnica Modifibres. 81

Tabla 1.7. Aislacin techumbre. 86

Tabla 2.1. Zonas climtico habitacionales de Chile 103

Tabla 3.1. Parmetros climticos promedio en Punta Arenas. 109

Tabla 3.2. Valores R100 para cada zona. 111

Tabla 3.3. Porcentaje mximo de superficie de ventanas 112 respecto parmetros verticales de la envolvente.

Tabla 3.4. Detalle de ventanas y vidriado. 113

Tabla 3.5. Propiedades trmicas materiales innovadores. 129

Tabla 3.6. Resumen resultados simulacin trmica. 133

Tabla 3.7. Certificacin trmica de viviendas. 134

Tabla 3.8. Simulacin trmica individual. 136

Tabla 3.9. Comparacin simulacin trmica con tectn. 137

Tabla 4.1. Precios materiales originales, reemplazados. 141

Tabla 4.2. Precios materiales innovadores. 142

Tabla 4.3. Valor total de depreciacin materiales tradicionales. 144

Tabla 4.4. Valor total de depreciacin materiales innovadores. 145

9

RESUMEN

La tesis muestra la simulacin de una vivienda conformada con materiales

reciclados, llamados innovadores, mediante el Software de certificacin

trmica de viviendas en Chile (CCTE), correspondiente al Ministerio de

Vivienda y Urbanismo; dicho programa calcula la demanda y el consumo

energtico de la vivienda para la ciudad de Punta Arenas y realiza la

comparacin con los datos arrojados para el mismo diseo de casa,

considerando que la composicin es de materiales tradicionales.

Luego, se analiza la factibilidad econmica de utilizar materiales

innovadores comparando los costos de estos materiales con los que

componen la vivienda tradicional.

Para ello se determinaron presupuestos comparativos y flujos de caja que

permiten evaluar la recuperacin de la inversin de compra de materiales,

influyendo, adems, la vida til garantizada por el fabricante o proveedor

para cada uno de los materiales.

10

ABSTRACT

This thesis shows a simulation of a house made of recycled materials, called

innovative, through a housing thermo certification software from Chile (CCTE

in spanish) which belongs to Housing and Urban Development Ministry. That

program will calculate the energy demand and consume of the house for

Punta Arenas city. It will also make a comparison with the data shown for the

same house design.

After that, the economic feasibility of using innovative materials will be done

comparing the costs of these materials to those ones that compose a

tradicional house.

For that comparative budgets and cash-flow will be done; which will allow to

evaluate the recovery of the investment regarding the purchase of materials,

also influencing, lifespan warranted by the manufacturer or supplier for each

one of the materials.

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INTRODUCCIN

Una casa es un medi