15 al 18 de noviembre de 2016
Universidad de los Andes, Bogotá
ELAGEC 2016
ISBN: Por confirmar
ISSN: Por confirmar
Esta publicación no debe reproducirse, almacenarse o transferirse
Significa: Electrónico, medio magnético, mecánico, fotocopiado, gravado, sin permiso
previo.
Producción gráfica por:
Portada por:
Universidad de los Andes | Vigilada Mineducación
Reconocimiento como Universidad: Decreto 1297 del 30 de mayo de 1964
Reconocimiento personería jurídica: Resolución 28 del 23 de febrero de 1949 Minjusticia APOYAN:
SÉPTIMO ENCUENTRO LATINOAMERICANO DE ECONOMÍA Y GESTIÓN DE LA
CONSTRUCCIÓN
NUEVAS TENDENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN
SOSTENIBLE
Editado por:
María Carolina Mayorga
Jose Luis Ponz-Tienda
Bogotá D.C
Colombia
Noviembre 16-18 2016
iii
Dr. Jose Luis Ponz
Msc. María Carolina Mayorga
Comité Organizador
Hanae Tanaka Tanaka
María Carolina Mayorga Calderón
María Cristina Londoño Acevedo
Jose Luis Ponz Tienda
Angélica María Ospina Alvarado
Carlos Alejandro Arboleda
Juan Sebastian Rojas Quintero
Laura Andrea Gutierrez Bucheli
Hernando Vargas
Santiago Ramírez Bayona
Juan Pablo Romero Cortés
Camilo Villate Matiz
Hernando Vargas
Rafael Enrique Villazon Godoy
Juan Manuel Medina
Universidad de Los Andes
Memorias del Séptimo Encuentro Latinoamericano de Economía y Gestión de la
Construcción
ISBN: Por confirmar
ISSN: Por confirmar
v
Latinoamericano de Economía y Gerencia de la Construcción ELAGEC I, cumplido en la
UFRGS en Porto Alegre en 2005, en conjunto con el IV Sibragec, se estaba formando la
base de una red de investigadores y profesionales de la gestión de la construcción que se
reconocía a sí misma y facilitaba intercambiar conocimiento práctico y resultante de
investigación en Latinoamérica. Desde entonces, la agenda temática era ambiciosa y cubría
asuntos como la gestión ambiental, la cadena de suministros, calidad y sistemas de
certificación, recursos humanos, sistemas de producción, conocimiento y aprendizaje,
procesos de proyectos, gestión y tecnología de procesos, gestión empresarial y estrategias
competitivas, marketing, medición de desempeño, gestión de seguridad en el trabajo y
tecnología y sistemas de información. En el comité asesor latinoamericano figuraban Diego
Echeverry, Luis Fernando Alarcón, Luis Fernando Botero, Salvador Garcia Rodríguez y
Walter Kruk.
Se cumplieron sucesivamente nuevos encuentros en Santiago de Chile (Elagec II, 2007),
Bogotá (Elagec III, 2009), Santiago de Chile (Elagec IV, 2011), Cancún (Elagec V, 2013) y
Sao Carlos (Elagec VI, 2015), en los que fueron ampliándose las temáticas y las
participaciones en ponencias de países de la región y se incluyeron artículos de Norteamérica
y Europa.
El evento de este año, Elagec VII, se cumple nuevamente en la Universidad de los Andes
como resultado del esfuerzo conjunto de sus Facultades de Ingeniería y Arquitectura y
Diseño, presentando trabajos sobre temáticas renovadas con participación de países como
Australia, Brasil, Chile, Colombia, España, Estados Unidos, Perú, Portugal. El encuentro de
2016 se desarrollará en conjunto con las actividades del II Seminario Internacional de
Innovación en la Gestión de la Construcción que tendrá la presencia de ponentes
internacionales y empresas.
Los organizadores deben agradecer a todos quienes han colaborado en la organización del
evento, en su patrocinio, en la revisión de artículos, a las empresas que lo han apoyado y a
todos los participantes en la conferencia.
Hernando Vargas Caicedo
Profesor Titular
Departamento de Arquitectura
LISTA DE REVISORES
Alemania
Haghsheno, Shervin (Karlsruher Instituts
für Technologie)
Australia
Aibinu, Ajibade (University of
Melbourne)
Ahuja, Ritu (RICS School of built
Environment)
Brazil
Almeida Dornelles, Kelen (Universidade
de São Paulo)
Aranha Saffaro, Fernanda (Universidade
Estadual de Londrina)
Aparecido Lorenzon, Itamar
(Universidade Federal de São Carlos)
Baptista Serra, Sheyla Mara
(Universidade Federal de São Carlos)
Bastos Costa, Dayana (Universidad
Federal de Bahía)
Hitomi Hirota, Ercília (Universidade
Estadual de Londrina)
Minto Fabrício, Márcio (Universidade de
São Paulo)
Torres Formoso, Carlos (Universidad
Federal de Rio Grande do Sul)
Chile
Alarcón, Luis Fernando (Pontificia
Universidad Católica de Chile)
Arroyo, Paz (Pontificia Universidad
Católica de Chile)
Lagos, Camilo (Pontificia Universidad
Católica de Chile)
Salvatierra Garrido, José (Pontificia
Universidad Católica de Chile)
China
Tang, Llewellyn (University of
Nottingham Ningbo)
Colombia
Arboleda, Carlos Alejandro (Universidad
de Los Andes)
Balen Valenzuela, Carlos Eduardo
(Universidad de Los Andes)
Camacho, Carolina (Universidad de Los
Andes)
Carvajal Peláez, Gloria Isabel
(Universidad de Medellín)
Duplat Lapides, Daniel Isaac
(Universidad de Los Andes)
Echeverry Fernandez, Juan Sebastian
(Universidad de Los Andes)
Gómez Cabrera, Adriana (Pontificia
Universidad Javeriana)
Gutierrez Bucheli, Laura Andrea
(Universidad de Los Andes)
Huertas Nadal, Daniel (Pontificia
Universidad Javeriana / Universidad de
Los Andes)
Mayorga Calderon, Maria Carolina
(Universidad de Los Andes)
Medina, Juan Manuel (Universidad de
Los Andes)
Ospina Alvarado, Angélica María
(Universidad de Los Andes)
Ospina Garzón, Diego (Universidad de
Los Andes)
Paez, Holmes (Pontificia Universidad
Javeriana)
Ponz Tienda, José Luis (Universidad de
Los Andes)
Prada Hernandez, Andrea Victoria
(Universidad de Los Andes)
Ramirez Bayona, Santiago (Universidad
de Los Andes)
Ramirez, Fernando (Universidad de Los
Andes)
Rodriguez, Andres Alberto (Universidad
de Los Andes)
vii
Rojas Quintero, Juan Sebastián
(Universidad de Los Andes)
Sastoque, Lina Maria (Universidad de
Los Andes)
Uribe, Ricardo (Gerente General de
Proksol)
Vargas Caicedo, Hernando (Universidad
de Los Andes)
Velandia Rayo, Diego Alejandro
(Universidad de Los Andes)
Villate Matiz, Camilo (Universidad de
Los Andes)
Villazon Godoy, Rafael Enrique
(Universidad de Los Andes)
España
Benlloch Marco, Javier (Universidad
Politécnica de Valencia)
Bustos Chocomeli, Oscar (Universidad
Politécnica de Valencia)
Caballol Bartolomé, David (Universidad
Politécnica de Madrid)
Catalá Alís, Joaquín (Universidad
Politécnica de Valencia)
Cuchi Burgos, Alberto (Universitat
Politècnica de Catalunya)
Martínez Aires, María Dolores
(Universidad de Granada)
Merino, Mercedes del Río (Universidad
Politécnica de Madrid)
Pellicer Armiñana, Eugenio (Universidad
Politécnica de Valencia)
Rodríguez Sánchez, Antonio
(Universidad Politécnica de Madrid)
Tamayo Palacios, Alejandro (Universidad
Politécnica de Madrid)
Torres Machi, Cristina (Universidad
Politécnica de Valencia)
Yepes Piqueras, Victor (Universidad
Politécnica de Valencia)
Fernández Solís, José (Texas A&M
University)
Grau, David (Arizona State University)
Senior, Bolivar (Colorado State
University)
Hungría
Hajdu, Miklos (Budapest University of
Technology and Economics)
Inglaterra
Kagioglou, Mike (University of
Huddersfield)
Ballesteros-Pérez, Pablo (University of
Reading)
Tzortzopoulos Fazenda, Patricia
(University of Huddersfield)
Israel
Sacks, Rafael (Technion - Israel Institute
of Technology)
México
García Rodríguez, Salvador (Instituto
Tecnológico de Monterrey)
Orozco Argote, Francisco Alejandro
(Universidad Panamericana Campus
Guadalajara)
Perú
Brioso, Xavier (Pontificia Universidad
Católica de Perú)
Orihuela, Pablo (Pontificia Universidad
Católica de Perú)
Portugal
Cardoso Teixeira, José (Centre of
Territory Environment and Cosntruction)
Gameiro Henriques, Pedro (Universidad
de Lisboa)
Singapur
Ai Lin, Evelyn Teo (National University
of Singapore)
Uruguay
Flores Peluffo, Patricia (Universidad de la
República)
ix
INNOVACIÓN Y SOSTENIBILIDAD
1
Lixiviación de Concreto Residual con Ácido Cítrico para la Obtención de
Calcio, Silicio y Fósforo y su Uso Potencial en la Agricultura
3
E Mejía, P Navarro, C Vargas, JI Tobón y W Osorio
Metodología para la Evaluación Energética de Vivienda en México
9
Miguel Davis, Salvador García y Juan Cristerna
Conglomerados Sostenibles Realizados con Residuos de Construcción
Generados en Obras de Rehabilitación Energética
17
Paola Villoria Sáez, Jaime Santa Cruz Astorqui y Mercedes del Río Merino
Residuos de Construcción y Demolición Generados en las Obras para la
Mejora de la Eficiencia Energética
25
Mercedes del Río Merino, Jaime Santa Cruz Astorqui, Paola Villoria Sáez y
Cesar Porras-Amores
Análisis de los Programas de Reconocimiento de Edificaciones Sostenibles
“LEED®” y “Bogotá Construcción Sostenible”
37
Juan Sebastián Burgos Sánchez, Daniel Rojas Ramos, Adriana Gómez
Cabrera, Angélica Ospina Alvarado y Carolina Camacho-Montaño
Análisis de Ciclo de Vida de Mezcla Asfáltica con/sin Caucho: Estudio de
Caso
49
María Calahorra, Zulay Giménez, Rodrigo Herrera, Jhonattan Martínez y Luis
Salazar
Metodología para el Análisis del Ciclo de Vida de Mampostería de Arcilla y su
Consumo Energético
59
Sergio Ballén Zamora, Adriana Cubides Pérez, Amparo Hinestrosa Ayala y
Liliana Medina Campos
Análise Da Intralogística Do Aço Em Canteiro De Obra Utilizando O
Mapeamento Funcional De Processos
71
Marcos Baptista y Sheyla Mara Baptista Serra
Guía Para Proyectos De Reasentamiento: Herramienta Para El Diseño y
Gestión De Reasentamientos Sostenibles
85
Stefano Anzellini Fajardo
Rehabilitación Energética De Edificios la Piel del Edificio, Mejoras
Constructivas en Los Edificios del Polígono de Viviendas de Montbau,
Barcelona
99
José María Rieradevall
Construcciones Con Eficiencia Energética; Caso De Estudio
111
Práticas De Sustentabilidade Ambiental Em Obra De Infraestrutura
123
Davi Aono Nunes, Ludimilla de O Zeule y Sheyla M B Serra
An International Research Network Model: Analysis Case Of Social
Sustainability in Social Housing Projects in Latin America
135
Harlem Acevedo Agudelo, Elaine Pinto Varela Alberte,, Luis Fernando
González Escobar, Jordi Morató Farreras y Tatiane de Santana Viana
Utilização De Aditivo Compensador De Retração Em Piso De Concreto
Reforçado Com Fibras
145
Felipe de Souza Del Rey Crusoe y Raymundo Wilson da Silva Dórea
Gestão Da Inovação Em Pequenas Empresas Na Construção Indústria-
Engpiso (Estudo De Caso)
153
Raymundo Wilson da Silva Dórea y Felipe de Souza Del Rey Crusoé
Tomada De Decisão Auxiliada Pela Avaliação Do Ciclo De Vida: Análise Da
Emissão De Dióxido De Carbono
163
Ludimilla de O Zeule, Laís D Vinhal, Sheyla M B Serra y Douglas Barreto
Environmental Impact Assessment Based On Life Cycle Analysis For A
Stabilized Route With Alternative Materials
173
Alejandra Balaguera Quintero y Gloria Isabel Carvajal Peláez
Custo De Manutenção Em His: Do Sistema Convencional Ao Innovador
183
Alexsandra Rocha Meira, Maisa Beatriz M Fausto da Silva y Dimas de Assis
Albuquerque Teixeira
Evaluation Of Lean Concepts And Principles In Performance Measurement
Systems: Subway Operation Case Study
193
E Mejía, P Navarro, C Vargas, JI Tobón y W Osorio
Sustainability Practices Of Product Design Applied By Real Estate Sector Of
Salvador, Bahia, Brazil
203
Elaine Pinto Varela Alberte, Alex Pires Carneir, Jordi Morató Farreras, Jadi
Tosta Ventin Iglesias y Harlem Acevedo Agudelo
A System Dynamics Model For The Selection Of Construction Parameters In
Energy Efficient Housing
211
Silvia Tijo-Lopez y Daniel Castro-Lacouture
Evaluación Sostenible de Las Edificaciones; Estudio de Caso de un Edificio
Docente en Bogotá
219
Estefanía Rojas-Ramírez, Lorena Pupo-Argüello y Angélica Ospina-Alvarado
Proposal Of Sustainable Construction, From The Implementation Of New
Materials, To Improve The Structural Design Of Housing In The Town Of
Beté, Chocó
229
Daniela Gutiérrez Casado, Paola Andrea Pérez Lora y José Francisco Ibla
Gordillo
xi
La Construcción Colombiana
Juan Andrés Velasco Sosa y José Luis Ponz-Tienda
La Fachada Como Motor De La Innovación En La Construcción De
Viviendas En Colombia
251
Juan Manuel Medina del Río y Catalina Villabona Triana
Evm As A “Key Metric” For The Performances In The Lps Management
265
Jose Miguel Buitrago
Evaluación De Sistemas De Particiones Interiores Para La Vivienda Social en
Colombia
275
Camilo Villate y Hanae Tanaka
Estrategias De Innovación En La Construcción De Estructuras De Vivienda
Multifamiliar Estudio De Caso: Empresa Constructora En Bogotá - Colombia
287
Rafael Villazón, Andrés Sánchez, Nicolás Parra Y Clemencia Escallón
Evaluación De La Operación De Edificaciones Certificadas LEED
297
María Carolina Mayorga, Angélica María Ospina y Carolina Rodríguez
Consumption And Return On Investment Assessment In LEED Certified
Projects
309
Julián D Rueda Lozano y María C Londoño Acevedo
GESTIÓN DE CALIDAD, SALUD Y SEGURIDAD
319
Valor Ganado Y Calidad: Nueva Propuesta Para El Control De Proyectos De
Construcción Vertical
321
Salvador García, Miguel Davis e Israel Mariaca
Diseño Experimental, Monitorización Y Análisis Del Comportamiento
Térmico Del Sistema De Aislamiento Térmico Por El Exterior (Sate) En La
Rehabilitación De Un Edificio De Viviendas
331
Antonio Rodríguez Sánchez, Carmen Viñas Arrebola, Sheila Varela Luján y
Mariano Gonzalez Cortina
Sistemas De Informação: O Cenário Das Principais Construtoras Do Setor De
Edificações Na Cidade De João Pessoa - Pb
339
José Augusto Gomes Neto, Cícero Marciano da Silva Santos y Amandio
Pereira Dias Araújo
Custos Oriundos Da Implantação Do Pcmat Em Obras De Edificações
Verticais
347
Mirela Oliveira Medeiros, Meryhelen Rosas da Silva, Gabriella Cavalcante de
Souza y Nelma Mirian Chagas de Araújo
Cumprimento Da Nr-18 Em Canteiros De Obras Da Grande João Pessoa
Vinte Anos Após Sua Maior Revisão/Atualização
355
Meryhelen Rosas da Silva, Mirela Oliveira Medeiros, Gabriella Cavalcante de
Souza y Nelma Mirian Chagas de Araújo
Aplicación De Toc En Una Constructora De Vivienda En Colombia…
363
Eugenio Vásquez Duque y Hernando Vargas Caicedo
Desenvolvimento De Sistemas De Controle Remoto Em Tempo Real Para
Canteiros De Obras
373
Víctor Hugo Mazón de Oliveira (a), Sheyla M B Serra
Modelo Para Determinação Do Custo Do Serviço De Esquadrias De
Segurança Para Prisões Juvenis No Brasil
387
Camila Isaton, Rúbia Bernadete Pereira dos Santos, Antônio Edésio Jungles,
Fernanda Marchiori y Alexandre David Felisberto
Aplicação Do Pensamento A3 Para Melhoria De Processos Na Engenharia De
Projetos
397
Thomaz Miglio Americano da Costa y Emerson de Andrade Marques Ferreira
Propuesta De Indicadores De Resultado Para Proyectos De Edificación
407
Pablo Orihuela, Santiago Pacheco, Romy Aguilar y Jorge Orihuela
Procurement And Delivery Methods Applied To Infrastructure Operation
And Maintenance: An International Review
417
Laura Montalbán, Amalia Sanz, Cristina Torres-Machi, Eugenio Pellicer y
Laura Andrea Gutiérrez-Bucheli
Project Success: Critical Success Factors (Csf) And Success Criteria For The
Colombian Construction Sector
427
Juan Camilo Lega, Carlos E Balen y Alejandro Bello
Optimización De Mecanismos De Control De Obra Para Toma De Decisiones
Del Gerente De Proyecto En La Ejecución De Proyectos De Construcción
435
Merari Luna Cervantes, Fernando Daniel Lazcano Hernández, Salvador
García Rodríguez, Carlos Bustos Mota (d), Pablo Marín Chaparro, Francisco
Martin Alonso Ruiz
Procedure Development For Risk Reduction At The Architecture Project
According To Local Legislation
445
Bruna Madeira Diniz Alves, Rejane Magiag Loura y Patrícia Elizabeth
Ferreira Gomes Barbosa
Implementação De Medidas Para Garantia Da Construtibilidade Em
Edificações: Proposta De Implementação De Diretrizes Apresentadas Na
Literatura
457
Patricia Barbosa y Paulo Andery
Midiendo El Desempeño De La Gestión De Riesgos En Proyectos De
Construcción: Un Enfoque Preliminar
467
xiii
Schünemann
Principios Para Un Sistema De Medición De Desempeño En Seguridad
Laboral Sobre El Paradigma De La Ingeniería De La Resiliencia: Resultados
Preliminares
487
Guillermina Andrea Peñaloza, Carlos Torres Formoso y Tarcisio Abreu Saurin
Vibración Del Cuerpo Entero Transmitida Por La Maquinaria De
Movimiento De Tierras
497
Mónica López-Alonso, María Dolores Martínez-Aires, María Luisa de la Hoz,
María Martínez-Rojas y Raquel Nieto-Álvarez
Methodological Proposal To Assess Management Practices For Incorporating
Benchmarking Into The Chilean Construction Industry
509
Cristian Opitz, José L Salvatierra, Tito Castillo y Luis F Alarcón
La Inspección Visual Como Herramienta De Gestión De Riesgos Laborales En
La Construcción
517
Fabián Alberto Suárez Sánchez, Gloria Isabel Carvajal Peláez y Joaquín
Catalá Alís
VIRTUALIZACIÓN, AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA
525
Aplicação Do Bim Em Uma Obra Municipal Brasileira - Estudo De
Sustentabilidade
527
Julia Kanai y Patrícia Stella Pucharelli Fontanini
Implementation Of 4D Bim For Jobsite Logistic Operations: A Case Study
537
Antonio Rodríguez Sánchez, Carmen Viñas Arrebola, Sheila Varela Luján y
Mariano Gonzalez Cortina
Bim Na Avaliação Da Sustentabilidade Em Edifícios
547
Luís Pedro Neves Sanhudo, João Poças Martins y Vitor Abrantes
Modelagem De Requisitos De Clientes Do Setor De Emergência De Um
Hospital
557
Juliana Parise Baldauf, Carlos Torres Formoso, Patrícia Tzortzopoulos y
Natália Ransolin
Comparison Of Main Structural Systems For Affordable Housing In
Colombia, From a Sustainable Perspective, Using Bim: Case Study
567
Juan Diego García López, Felipe Stand Villareal, Adriana Gómez Cabrera y
Federico Alejandro Núñez Moreno
Digital Simulation As A Tool For Transforming The Construction Industry
577
Adriana Gómez Cabrera, Holmes Páez Martínez, Yezid Alvarado Vargas y
Grupo de Investigación Estructuras y construcción Pontificia Universidad
Javeriana, Bogotá, Colombia
Implementación De Un Proyecto Piloto Con Tecnología Building Information
Modeling Para La Gestión De Proyectos De Reforzamiento Estructural
589
Hernán Porras Díaz y Néstor Jaimez Plata
The Status Of Bim Adoption And Implementation Experiences Of
Construction Companies In Colombia
601
Juan M Gómez-Sánchez, Juan S Rojas-Quintero y Ajibade A Aibinu
RELACIONES INTERPERSONALES, CONTRACTUALES E
INTEGRACIÓN
613
Licenciamento Para Construção: Um Processo Demorado E Com
Oportunidades Para Melhorias
615
Luana Siewert Pretto, Antônio Edésio Jungles y Fernanda Fernandes
Marchiori
Modelo De Identificación Temprana De Necesidades De Mano De Obra En
Proyectos De Infraestructura En Colombia
625
Hernando Vargas Caicedo y Sergio I Gómez Moreno
Analysis Of The Impact Of Law 1715 Of 2014 On Renewable Energy
Projects’ Feasibility In Colombia
633
Laura Aldana y Angélica Ospina Alvarado
Value Of Flexibility In PPP Contracts: An Application Of Real Options In
Airport Construction Projects
643
Juan Pablo Duarte, Édgar Jiménez y Carlos Alejandro Arboleda
Rejalópolis: Ciudad De Frontera
659
Fernando de la Carrera
Estrategias Para Mejorar El Confort Térmico En Viviendas En Bogotá Y
Áreas Conexas
671
María Paula Cerquera López, Carolina Margarita Rodríguez Bernal y Juan
Manuel Medina del Rio
La Transformación Hacia El Desarrollo Sostenible En Colombia: Contexto
Político y Normativo
681
Guillermo Herrera Castaño, Alonso Cárdenas Spittia, Diana María Cuadros
Calderón, Daniel Becerra Sinuco y Cristina Mampaso Cerillos
Os Custos Da Segurança Do Trabalho Para Diferentes Ocupações Da
Construção Civi
689
Cristina Eliza Pozzobon, Eduardo Rizzatti y Marcelle Engler Bridi
Estudio De Siniestros En Seguros Todo Riesgo Construcción, Para Proyectos
Inmobiliarios En Colombia
699
xv
Directrices Iniciales Para La Adopción Del Costeo Kaizen En La
Construcción Civil
707
Brian Arriola Oliveros, Flávio A Picchi y Ariovaldo D Granja
Application Of The Analytic Hierarchy Process (Ahp) In The Construction
Industry: A Case Study In The Selection Of The Plot For A Real Estate
Project
717
Laura Andrea Gutierrez-Bucheli, Jose Agustin Vallejo-Borda y Jose Luis Ponz
Tienda
The Problem Of Computing The Latest Times Of The Activities In Fuzzy
Scheduling; A Literature Review
727
L V Alvarado-Zabala, J L Ponz-Tienda y Alejandro Salcedo-Bernal
Improving The Use Of Information Management For Continuous
Improvement With The Last Planner System
737
Camilo Lagos, Luis Fernando Alarcón y José Luis Salvatierra
Análise Da Renda Média Como Variável Localização Na Formação De
Valores De Mercado De Imóveis
747
Jordana Bazzan y Fábio Menezes de Avila
EDUCACIÓN, FORMACIÓN Y GESTIÓN DEL
CONOCIMIENTO
759
Gestão visual: resultados preliminares de uma revisão sistemática de
literatura sobre seus conceitos e princípios
761
Caroline PValente, Marinna PPivatto, Fernanda M P Brandalise y Carlos T
Formoso
Ferramentas Para O Gerenciamento De Custos Na Construção Civil Segundo
O Pmbok
771
Alice Andraus Tillmann de Pádua, Sheyla M B Serra y Itamar A Lorenzon
Opportunities And Challenges In Using Commercial Information Systems For
Supporting Last Planner Implementation
781
Costa B Dayana, Thomas Tiara y Ribeiro S Flora
Diseño De Plantas Industriales En Colombia Un Estudio De Caso
791
Zulma Stella Pardo Vargas
Exploración De La Implementación De La Filosofía Lean Construction En
Empresas Constructoras Colombianas
801
Procesos De Gestión De Conocimiento Para Empresas Del Sector De La
Construcción
811
Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 3
PARA LA OBTENCIÓN DE CALCIO
,
SILICIO Y FÓSFORO Y SU USO
POTENCIAL EN LA AGRICULTURA
E. Mejía (a), P. Navarro (b), C. Vargas (b), J.I. Tobón (c) W. Osorio (d)
(a) Industrial design department, Universidad de San Buenaventrua, Medellín, City post-code: 050031, Colombia, [email protected]
(b) Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Santiago de Chile, Avda. LB. O'Higgins 3363, Casilla 10233, Santiago, Chile,
(c) Cement and Building Materials Group, Calle 75 # 79ª-51, Bloque M17-101, Escuela de Ingeniería de Materiales, Facultad de Minas,
Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Colombia, [email protected]
(d) Soil Microbiological Group, Carrera 45 No 26-8, Bloque 14 – 202 Escuela de Ciencias, Instituto de biotecnología, Universidad Nacional de
Colombia, Sede Medellín, Colombia, A.A 3840, Colombia, [email protected]
________________________________________________________________________________________________ A B S T R A C T
La industria de la industria de la construcción demanda una gran cantidad de materia prima y produce así mismo altos volúmenes de residuos lo cual, hace de esta una actividad insostenible. Con el fin de reducir el consumo y volúmenes generados, éstos se han usado como fuente de materia prima para nuevos agregados. Sin embargo, las partículas inferiores a 4 mm no presentan un buen desempeño como áridos reciclados. Al representar estos residuos aproximadamente el 16% del total de los desechos producidos, se hace necesario reducir el volumen que se dispone. Un uso potencial es emplearlos como fuente de nutrientes en suelos degradados antrópicamente. En este trabajo luego de un proceso previo de caracterización química y mineralógica de los residuos de la construcción y demolición producidos en la ciudad de Medellín, Colombia, se realizó un proceso de lixiviación química con ácido cítrico (10.5 gL-1), encontrando en solución
29.30 gL-1 de silicio, 820 gL-1 de calcio y 1.4 gL-1 de fósforo luego de 72 horas. Por lo tanto, se puede concluir que al
inestabilizar químicamente, este tipo de residuos, se pueden dejar en solución elementos químicos que podrían ser usados como fuente de nutrientes para suelos degradados o deficitarios de estos.
Keywords:
Áridos, lixiviación, residuos de la construcción y demolición, suelos degradados.
______________________________________________________________________________________________
1. Introducción
Los residuos sólidos generados en el proceso de demoler-construir representan aproximadamente el 50% del total de los residuos producidos a nivel urbano en el mundo, en el caso de Valle de aburrá se generan aproximadamente 10.000 toneladas al día (Madurwar et al., 2013, Rodríguez et al., 2013). Debido a esto, se hace necesario buscar nuevas alternativas para reintroducirlos al ciclo productivo y generar procesos de ciclo cerrado. Es así como la obtención de agregados a partir de los residuos de la construcción y demolición (RCD) se ha planteado como una alternativa que permite disminuir los espacios empleados para su disposición final (Rahal, 2007; Angulo et al., 2009; Pereira et al., 2012; Limbachiya et al., 2013).
Es importante resaltar que concretos fabricados con los agregados reciclados de RCD presentan propiedades mecánicas y de durabilidad similares a los concretos no estructurales fabricados con agregados naturales (Rahal, 2007; Angulo et al., 2009; Pereira et al., 2012; Limbachiya et al., 2013, McNeil & Kang, 2013). Sin embargo, el uso de agregado fino (partículas menores a 4 mm) las cuales representan aproximadamente el 40% de estos residuos (Angulo et al., 2009), no presentan un buen desempeño (Wahlström, et al., 2000; Rodríguez et al., 2013). Por lo tanto, se hace necesario proponer nuevos procesos de reciclaje que generen valor agregado a estos desechos (Weil et al. 2006; Do Santos, 2007; Rodríguez et al., 2013). Una correcta gestión y reciclaje de los RCD evitaría que se dispongan en vertederos no controlados, parques, separadores de vías, lotes privados, escombreras legales e ilegales, entre otros (Pacheco y Labrincha, 2013). Una
alternativa al reciclaje de estos fue propuesta por Lasso et al., 2013 planteando su uso como sustitutos de la cal en los procesos de regulación de acidez del suelo.
Es así como en este trabajo se planta la posibilidad de usar los RCD como fuente de nutrientes para suelos degradados antrópicamente. Esa hipótesis surge debido a la degradación de estructuras urbanas, tema que ha sido ampliamente estudiado debido a que afectan la estética y el correcto funcionamiento de las mismas (Mottershead et al., 2003; Shinkafi y Haruna, 2013). Es así como la inestabilización de los RCD mediante mecanismos generados naturalmente permitiría su uso como fuente de nutrientes. Los materiales de estas estructuras cuando se exponen a sustancias como agua, gases atmosféricos y microorganismos se vuelven inestables y sufren cambios en sus propiedades físicas, químicas y mineralógicas (Mottershead et al., 2003, Cwalina, 2008). Los principales grupos de microorganismos responsables de este deterioro son las bacterias, hongos y líquenes (Shinkafi y Haruna, 2013, Wei et al., 2006). Estos microorganismos exudan ácidos orgánicos capaces de erosionar rocas que finalmente causan el deterioro de los edificios, (Rosling et al., 2009; Wei et al., 2014).
Uno de los ácidos orgánicos más comúnmente encontrados en suelos y estructuras deterioradas es el ácido cítrico el cual, desempeñan un papel fundamental en los procesos de meteorización y disolución de minerales primarios y secundarios como aluminosilicatos, tanto en suelo como en estructuras urbanas (Blake and Walter, 1999, Osorio et al., 2008, Verdier et al., 2014). Por lo anterior, debido a que el concreto residual podría dejar en solución elementos como calcio, fósforo y silicio los residuos podrían ser usados como fuente de estos nutrientes en suelos degradados antrópicamente. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la disolución de Ca, P y Si contenido en el concreto residual mediante su ataque con ácido cítrico a pH 2,2.
2. Metodología
Residuo
Las muestras usadas para el estudio fueron cedidas por el laboratorio de concretos de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. Las muestras de concreto residual se secaron al aire por una semana y luego se realizó un proceso de reducción de tamaño, con el fin de garantizar una distribución de tamaño de partícula (0,038 y 0,30 mm).
Caracterización del residuo
El residuo en estudio fue caracterizado previamente por Mejía et al., 2015 mediante: Difracción y Fluorescencia de Rayos X. Donde se encontró que el concreto residual estaba compuesto por minerales como cuarzo, calcita, silicatos de calcio hidratados y la muestra contenía principalmente Silicio (19.16%), calcio (22.15%) y fósforo (1.03%) asociados a estos minerales.
Lixiviación del residuo
La obtención de las especies de interés se llevó a cabo mediante el tratamiento del residuo con una disolución acuosa conteniendo ácido cítrico a razón de 10,5 gL-1 (0,055 M) y pH inicial 2,2. El sistema de trabajo se preparó poniendo en contacto 5 g de residuo por cada litro de solución hasta obtener 300 mL de volumen de trabajo, los cuales se vertieron en un reactor de 500 mL. El conjunto se llevó a un sistema de agitación orbital, en donde se mantuvo agitando durante 77 horas a 110 rpm, con una temperatura de trabajo promedio de 28 °C. Para determinados intervalos de tiempo se tomaron muestras de 10 mL, las cuales se enviaron a análisis químico para determinar el contenido de Ca, P y Si. La recuperación de estos últimos elementos se obtuvo por balance en las disoluciones acuosas.
3. Resultados y discusión
El proceso mostró un aumento de pH con el tiempo esto puede deberse a los procesos de disolución de la portlandita (Ca(OH)2) y calcita (CaCO3) presente en los minerales de la pasta del concreto (Figura 1). Este aumento también estuvo
acompañado de una disolución de calcio la cual, fue rápida en las primeas horas del proceso y se estabilizó luego de diez horas, el porcentaje de disolución fue de 53% (Figura 1). La disolución de fósforo fue inferior al 2% y se estabilizó a las 7 horas y aumenta nuevamente a las 24 horas y se estabiliza a las 55 horas (Figura 2). Mientras que la disolución de silicio fue de 1.5% y fue creciente hasta las 48 horas del proceso (Figura 2). Es importante resaltar que la disolución de calcio y silicio tiene un comportamiento muy similar.
Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 5 Los resultados obtenidos están de acuerdo con lo encontrado por otros autores (Larreur-Cayol y Escadillas 2011), quienes reportaron que el hidrolisis del ácido cítrico permite la disociación y acomplejamiento del Ca2+. La disolución de
Ca2+ proviene probablemente de la portlandita, calcita y silicatos de calcio hidratados. La disolución de estos produce una
descalcificación del concreto. Por otra parte, Bertron et al., 2005 encontraron que al someter el concreto al ataque por diferentes ácidos orgánicos, el efecto se ve acelerado a pH menores. Adicionalmente, la liberación sílice evidencia la disolución no solo de la portlandita y calcita sino además de los silicatos cálcicos (Bertron et al., 2005 y Lauren y Devillers, 2010). Los resultados demuestran que el ácido cítrico genera procesos de meteorización del concreto residual permitiendo la disolución de los minerales presentes en el concreto, estos resultados están de acuerdo con lo encontrado previamente por otros autores en diversos minerales (Blake and Walter, 1999, Osorio et al., 2008, Verdier et al., 2014).
Es importante resaltar que estos resultados son promisorios ya que permitirían darle valor agregado a un residuo que actualmente no está siendo utilizado (partículas inferiores a 4 mm) y que requiere ser dispuesto ocupando grandes extensiones de terreno y limitando el uso del suelo (Rahal, 2007; Angulo et al., 2009; Pereira et al., 2012). Adicionalmente, haría que no fuera necesario obtener fertilizantes de minas lo que mitigaría el impacto ambiental y desabastecimiento de recursos naturales no renovables.
0 20 40 60 80 2,1 2,4 2,7 3,0 pH Tiempo (horas) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 200 400 600 800 Calcio ( mg /L) Tiempo (horas)
Figura 1. Izquierda a derecha: variación de pH y calcio (mg/L) vs tiempo para el proceso de disolución de concreto residual con ácido
cítrico. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0,0 0,5 1,0 1,5 P (mg /L) Teimpo (horas) 0 20 40 60 80 0 10 20 30 Si (mg /L) Tiempo (horas) Si
Figura 2. Izquierda a derecha: Disolución de fósforo (mg/L) y Silicio (mg/L) vs tiempo para el proceso de disolución de concreto residual con ácido cítrico.
4. Agradecimiento
Los autores agradecen el apoyo financiero proporcionado por la Universidad San Buenaventura sede Medellín mediante la financiación del proyecto M6819, a la Universidad de Santiago de Chile y la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín por el apoyo técnico fundamental para el desarrollo de esta investigación. Por último, los autores agradecen al Programa de Doctorado Colciencias Nacional, convoca 567.
5. Referencias
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Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 9
METODOLOGÍA
PARA
LA
EVALUACIÓN
ENERGÉTICA
DE
VIVIENDA
EN
MÉXICO
Miguel Davis (a), Salvador Garcia (b), Juan Cristerna (c),
(a) Tecnologico de Monterrey, +528183582000, [email protected]
(b)Tecnologico de Monterrey, +528183582000, [email protected]
(c) Tecnologico de Monterrey, +528183582000, [email protected],
________________________________________________________________________________________________ A B S T R A C T
En la industria de la construcción se han creado herramientas y metodologías para medir la eficiencia energética de los proyectos. En México, una de las iniciativas fue crear una Norma Oficial Mexicana que se dedique a medir la eficiencia energética de las viviendas mediante el cálculo de la transferencia de calor de la envolvente al comparar el edificio proyectado con un edificio de referencia. Sin embargo, la norma ha sido difícil de aplicar por parte del constructor debido a la dificultad para entender la herramienta y realizar los cálculos necesarios para lograr su cumplimiento. En esta investigación se analizó la norma, se identificaron los datos con los que interactúa el constructor y se adecuó en una hoja de cálculo la cantidad de operaciones que son necesarias para que el usuario se preocupara por aportar los datos con los que está más familiarizado: localización del proyecto, la envolvente y los materiales la componen. Se probó el cálculo en una vivienda y redujo el tiempo de espera de la obtención del resultado. La metodología permite incrementar rápidamente la lista de materiales, incluyendo sus características térmicas, de manera que estos generen un aumento en el ahorro energético de la vivienda.
Palabras clave:
Eficiencia energética, Envolvente, Metodología, NOM-020-2011, Sostenibilidad
________________________________________________________________________________________________
1. Introducción
La Real Academia Española (RAE) define el confort como aquello que produce bienestar y comodidades. Las necesidades de confort del ser humano se originan en su mayoría en el lugar donde desempeña sus actividades básicas (comer, dormir, convivir y socializar). El confort se relaciona con la sensación de bienestar climático o térmico (Tornero, Pérez cueva, & Gómez Lopera, 2006) sin excluir otras condiciones de satisfacción material. Para lograr el confort en los edificios, es necesario utilizar sistemas pasivos (como aislantes térmicos, materiales de poca conductividad térmica) y activos (aire acondicionado, calentadores solares). El consumo energético en México ha crecido principalmente por el uso de equipos de enfriamiento, por lo que se diseñó la norma oficial mexicana (NOM) NOM-020-ENER-2011 que a través del cálculo de transmitancia térmica (Valor U) del sistema constructivo de la envolvente, mide la ganancia de calor que recibe la vivienda y evalúa su eficiencia energética. Lo anterior permite a diseñadores la optimización de los elementos de la envolvente térmica con el fin de ayudar a los usuarios a reducir el consumo energético de la vivienda.
En México, el consumo de electricidad en la vivienda ha aumentado debido a las condiciones climáticas, el diseño deficiente y al uso inapropiado de recursos materiales. En el norte del país, el pago de recibo de luz de una familia que habita en vivienda de interés social representa un gran porcentaje del gasto mensual. Actualmente en el país se genera una demanda de energía eléctrica que en 20 años será imposible de cubrir (SENER, Prospectiva del sector energético 2013-2027, 2013).
Mediante la creación de la Norma de eficiencia energética de la envolvente, se propone el lineamiento adecuado para el cálculo de la transferencia térmica de la envolvente del edificio, pero su adaptación se complica por la rigidez para
realizar el cálculo. El procedimiento para realizar el cálculo es largo y tedioso por la cantidad de variables y fórmulas a utilizar, lo que dificultó su aplicación y posteriormente la suspensión indefinida de la norma (Energía a debate, 2015). Es por eso que surgió la necesidad de diseñar una metodología en la que los usuarios de la norma puedan interactuar la herramienta y obtener resultados de una forma más eficaz y sencilla.
2. Materiales y métodos
Diseño de la metodología
El proceso de diseño de la metodología inicia con el estudio del cálculo que realiza la norma, se identifican las variables principales y los datos necesarios para realizar el procedimiento. Las variables principales para el proyecto son las siguientes: localización del proyecto (estado, ciudad, temperatura promedio) las cuales no se encuentran definidas explícitamente en el cálculo, pero si ayudan a determinar valores como temperaturas promedio, coeficiente global de transferencia de calor (K) para edificio de referencia; dimensiones del proyecto (muros, piso, losa, orientación, puertas, ventanas, domos), específicamente el área de cada elemento; y composición técnica del proyecto (materiales). Estas variables se analizaron y se dividieron en dos parámetros: las que el usuario tiene que ingresar para la realización de los cálculos y aquellas que se generan automáticamente mediante la selección de datos o mediante el ingreso de datos. El parametrizar las variables definió el proceso de interacción del usuario con la metodología, dividiéndolo en dos partes: obtención de los datos del proyecto (ubicación, área de porciones opacas y no opacas y composición de las porciones) y el procedimiento de cálculo de la norma.
Para la realización del cálculo, son necesarios dos procedimientos: primero obtener las dimensiones del edificio proyectado mediante la cuantificación de áreas de las porciones (techo, muros y piso, puertas, ventanas y domos) y el segundo es pasar los datos a la hoja de cálculo e interactuar con ella. El diagrama de flujo de la metodología se presenta en la Figura 1.
Después de definir los procesos, se diseñó una interfaz en el programa Office Excel® de una manera que sea sencilla de entender para el usuario, utilizando una guía de colores en las tablas para facilitar su interacción.
Obtención de datos del edificio
Para la obtención de datos de la envolvente del edificio, se utilizaron dos procedimientos. El primero constó de extraerlos del plano dibujado en un programa Computer Aided Drawing (CAD) y el segundo mediante la modelación del edificio mediante el proceso Building Information Modeling (BIM). El programa CAD utilizado fue el de Autodesk Autocad®, mientras que el programa BIM utilizado fue Autodesk Revit®. Los procedimientos de ambas opciones serán descritos para que el usuario seleccione la más accesible para él.
2.2.1. Procedimiento CAD.
Se dibuja el proyecto en el programa CAD de la siguiente manera:
Dibujo del proyecto: Se dibuja la planta baja, la planta alta y la azotea; posteriormente se dibujan las elevaciones del proyecto.
Creación de áreas: Mediante el comando de poli-línea se dibuja el perímetro de cada área de las porciones en el siguiente orden: 1 techo, 2 norte, 3 este, 4 sur, 5 oeste y 6 suelo. Posteriormente se separan las poli-líneas creadas.
Obtención de áreas: Se utiliza el comando Área para obtener las áreas de cada porción, se selecciona la opción Objeto para seleccionar la poli-línea creada y obtener su área.
Acotamiento de puertas y ventanas: Se acota cada puerta y ventana en su dirección longitudinal y transversal para transcribirla en la hoja de cálculo.
Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 11
2.2.2. Procedimiento BIM
Para el modelado del proyecto en BIM se utiliza la siguiente secuencia:
Se crea un proyecto nuevo en el programa y se prepara para modelar el edificio, mediante la configuración de la altura de los niveles requeridos según el proyecto. No es necesario seleccionar un tipo de muro en específico dado que el dato en el modelado es irrelevante, solamente se revisa que cumpla con los espesores propuestos por el proyecto.
Dibujo de modelo sin puertas, ventanas y domos según orientación real: Se trazan los elementos de la envolvente en este orden: suelo, muros: norte, este, sur y oeste; losa. Se rota el modelo según la orientación indicada en los planos del proyecto.
Identificación de elementos constructivos mediante nomenclatura: Una de las ventajas de los programas BIM es poder asignar datos o marcas a los elementos para identificarlos en la información del modelo como datos, cuantificaciones o lista de materiales o elementos constructivos, así que en el programa BIM utilizado se utilizó el rango de marca (Mark) para asignar el nombre del muro.
Cuantificación de elementos constructivos: Se procede a cuantificar las áreas de las porciones mediante la creación de un reporte solicitando los siguientes datos: área, marca, familia y tipo. En el programa BIM utilizado (Revit) el procedimiento para obtener los datos de los muros es el siguiente: En la pestaña de nuevo reporte se selecciona la categoría de los elementos a cuantificar y se selecciona continuar. En las propiedades del reporte se definen los siguientes campos: área, marca y espesor; no se precisa ningún filtro, en la propiedad de clasificación/agrupación se le solicita que clasificara por marcas y por último, en la pestaña de formato se solicita que calculara los totales de las áreas. El procedimiento se repite en su totalidad dos veces más, para obtener las áreas de las porciones restantes (techo y suelo). De esta manera se termina la parte del modelado del proyecto.
Los datos obtenidos a partir de cualquier procedimiento, son utilizados en la hoja de cálculo para obtener los valores de la envolvente del edificio de referencia y compararlo con los del edificio proyectado.
Cálculo de la eficiencia energética de la vivienda
Este procedimiento se realiza automáticamente conforme se ingresaron los datos en la hoja de cálculo, primero con la selección de la ciudad, el tipo de muro del proyecto, las áreas de las porciones opacas y no opacas o transparentes, los materiales de las porciones y la selección de la homogeneidad de las porciones, el factor de coeficiente de sombreado y el factor de corrección al realizar el cálculo de cada ventana. En la parte superior y central de la hoja de cálculo se encuentra la ecuación principal de la norma que muestra el cumplimiento de la misma o no según los datos que haya calculado la hoja.
El cumplimiento de la norma se indicó por la palabra “si cumple” en colores verdes y subsecuentemente el porcentaje de eficiencia energética del edificio, se procederá a dar por terminado el proceso del cálculo de la eficiencia energética de la vivienda y se realizará la ficha de cumplimiento conforme lo indica la norma. En el caso de no cumplir la norma se indicará con la frase no cumple en colores rojos y un porcentaje de eficiencia energética negativo; se podrá acceder a las ecuaciones y ver los valores del edificio proyectado y proponer soluciones modificando las porciones no opacas o transparentes, la adición de materiales en la lista de materiales para calcular el valor K. Al agregar estos nuevos datos, la norma se calculará automáticamente y en el instante se podrán ofrecer otras alternativas de solución hasta encontrar las necesarias para cumplir la normatividad.
3. Resultados
Para la aplicación de la metodología, se seleccionó como modelo un proyecto de una constructora, sin considerar si el proyecto cumple con la NOM-020-ENER-2011, pues en el año 2014, la normatividad fue suspendida por la dificultad de aplicación.
El proyecto es una vivienda, espacio nuevo o existente donde una familia construye su hogar (IDEA, 2013) que consta de un terreno de 7.00m x 15.00m (105 m2) y 110.80 m2 de construcción. El programa arquitectónico incluye cochera
doble, sala, comedor, cocina, lavandería semi-techada, tres recámaras, dos baños y medio. En la Figura 1.se puede apreciar la planta baja del proyecto, mientras que en la Figura 4.2 la planta alta.
Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 13 En el techo se propone una losa de concreto armado de 10 cm, relleno a base de concreto para pendiente de
agua de 5 cm. en el punto más alto y una capa de impermeabilizante instalado según procedimiento de fábrica, con acabado interior de yeso pulido de 1 cm de espesor.
En los muros se propuso block de concreto de 15 cm de espesor, cubierto por el lado exterior de mortero de 1 cm de espesor y 0.5 cm de estuco, mientras que en el lado interior tiene 1 cm de yeso pulido.
En el suelo se propuso un firme de concreto armado de 10 cm de espesor, con 1 cm de adhesivo solido a base de cal y piso porcelanato de 1 cm de espesor.
Las puertas del exterior se propusieron de madera sólida como el ébano de 5 cm de espesor.
Las ventanas se propusieron con cristal laminado de 3 mm de espesor y marco de PVC de 5 cm de espesor.
Áreas de las porciones usando procedimiento AutoCAD® y Revit®
Posteriormente, se redactaron las áreas en una tabla para copiar estos datos en la hoja de cálculo con la metodología (Tabla 1). Tabla 1. Áreas de las porciones
Porción CAD BIM
Techo 56.26 56.27 Norte 36.86 37.52 Este 48.59 51.28 Sur 37.27 37.55 Oeste 57.71 52.8 Suelo 50.97 50.99
Tiempo efectivo de la aplicación de la metodología
La obtención de datos del proyecto mediante el programa de AutoCAD fue de 10 minutos aproximadamente, mientras que el modelado del proyecto en Revit tomó 20 minutos.
El tiempo de obtención de los datos de los materiales tomo media hora por la investigación en las fichas técnicas de los productos; algunas fichas estaban incompletas y se tuvo que revisar bases de datos de otros productos similares o bibliotecas.
El tiempo de redacción de los datos en la hoja de cálculo, tomó alrededor de siete minutos, arrojando el cálculo inmediatamente. Aun así, el tiempo de cálculo del factor de corrección de las ventanas resultó un poco más lento por la necesidad de revisar el Apéndice A 2.1 de la normatividad.
El tiempo total del cálculo se muestra en la tabla 2.
Tabla 2. Tiempo total del cálculo de la eficiencia energética del proyecto.
Descripción AutoCAD® Revit®
Áreas de porciones 10 20
Propiedades de materiales 30
Cálculo de eficiencia energética 7
Cálculo de factor de corrección de ventanas 10
Total 57 minutos 67 minutos
El tiempo del cálculo de la eficiencia energética realizado sin la hoja de cálculo, fue de 70 minutos más 50 minutos del cálculo del factor de corrección de las ventanas; por lo que el tiempo total de estos dos conceptos es de 120 minutos. La obtención de los datos del proyecto bajo cualquier programa AutoCAD o Revit sigue siendo el mismo, así como la obtención de las propiedades de los materiales. El porcentaje de mejora de los cálculos fue de 900% mientras que en el
cálculo del factor de corrección fue de 400%. La mejora en el total de minutos fue de 181% utilizando el programa de AutoCAD mientras que al utilizar Revit el porcentaje de mejora fue de 154% (Tabla 3).
Tabla 1. Comparación del tiempo de cálculo por el método propuesto por la NOM-020 vs metodología propuesta.
Cumplimiento de la norma
El resultado de la eficiencia energética del proyecto no cumplió la premisa de que la ganancia de calor del edificio proyectado sea igual o menor a la ganancia de calor del edificio de referencia, siendo un porcentaje de eficiencia energética negativo del 34.7%. Por lo anterior, se analizaron los valores del edificio proyectado en la ganancia de calor por conducción y en la ganancia de calor por radiación para compararlos con la ganancia de calor por conducción y por radiación del edificio de referencia para así poder analizar las porciones y asignar materiales térmicos.
Se observó que el valor más alto de la ganancia de calor por conducción es la porción referida a la losa (Øpci1=2696.33) la cual representa más de la mitad del total de la ganancia de calor del edificio proyectado (Øp=5241.65).
Por lo anterior, se propuso que esta porción fuera modificada constructivamente mediante la adición al sistema constructivo de un elemento aislante. Sobre el comportamiento de los techos, (Al-Sanea, 2002) ha realizado un análisis numérico de seis tejados bajo condiciones climáticas periódicas constantes durante dos días promedio (uno que es el promedio de todos los días en julio y el otro que es el promedio de todos los días en enero). Los techos analizados difieren entre sí por la presencia o no de aislamiento y la posición de aislamiento (interior o exterior). Comparando los casos con aislamiento interior o exterior se muestra que ambos techos dan la cantidad similar de carga de enfriamiento media, pero la tendencia de la temperatura en el interior del espesor del techo es muy diferente: cuando la capa de aislamiento es en el interior, los valores de temperatura son muy elevados para casi la anchura entera, mientras que cuando la capa de aislamiento está fuera de la temperatura cae inmediatamente.
Por lo tanto, se propuso el material Foamular 250 de la marca Owens Corning (Owens Corning, 2015), con un espesor de 25mm y una conductividad térmica de 0.028 W/m*K, lo que hizo que el factor K bajara de 2.5224 a 0.7756 W/m*K dando un total del Øpci1=829.09, reduciendo el valor en un 226% lo que resultó en el cumplimiento de la norma
con una eficiencia energética de 13.3% (Øp= 3374.41).
Rehacer el cálculo del proyecto no demoró más de un minuto, ya que solamente fue necesario agregar un material térmico al techo, la porción que más calor recibe y conduce a la vivienda.
4. Conclusiones
Cuando la NOM-020 fue lanzada a la opinión pública, la dificultad para realizar el cálculo de la eficiencia energética del edificio generó un amparo par evita su uso. Cumplir con el valor propuesto por la norma demandaba la consideración de materiales térmicos en vivienda de interés social, lo cual elevaba el costo final del producto. La metodología demostró que se puede simplificar el procedimiento mediante la organización de las ecuaciones y la automatización de los cálculos, permitiendo al usuario hacer más simple su trabajo, dado que él solo se encargará de generar los datos del modelo, los materiales del sistema constructivo y la localización del proyecto.
Adicionalmente se buscó que la metodología ayudara a que el usuario pudiera generar alternativas y cambios al proyecto para cumplir con la norma sin tener que rehacer todo el proceso y perder tiempo en esta etapa. Mediante la prueba
Concepto Metodología de la norma Metodología propuesta % de mejora
AutoCAD® Revit® AutoCAD® Revit®
Obtención de datos del proyecto 10 20 10 20 0%
Obtención de propiedades de los
materiales 30 30 0%
Cálculo de la eficiencia
energética 70 7 900%
Cálculo del coeficiente de
corrección de sombreado 50 10 400%
Proceedings of the VII Elagec, 16 - 17 November 2016 | Bogotá, Colombia 15 de materiales térmicos agregados al sistema constructivo, se logró que el tiempo de cálculo se acortara menos de un minuto. La metodología permite al usuario evaluar el desempeño de los materiales constructivos tradicionales y los materiales térmicos para así realizar los cambios necesarios para cumplir con la norma. Además, se detectó que en la vivienda, el elemento que más ganancia de calor recibe es el techo, ya que recibe luz del sol durante todo el día. Sin embargo, al agregar un aislante térmico aunado a la impermeabilización, se puede cumplir con la norma.
La metodología se diseñó para su aplicación en zonas bioclimáticas con clima X, en la región de X, y se evaluó su desempeño en una vivienda media y con un sistema constructivo tradicional. Como trabajo a futuro, queda realizar el análisis económico de la adición de materiales térmicos a la losa para que el constructor pueda garantizar la eficiencia energética del proyecto con pleno conocimiento del costo final. También analizar los sistemas constructivos en los demás climas predominantes de México (cálido-seco, cálido-húmedo y templado) y verificar que los materiales de los diversos sistemas constructivos sean suficientes para mantener la eficiencia energética de las viviendas. Se pretende que esta metodología ayude con el cumplimiento no sólo de los estándares nacionales de calidad, si no que la arquitectura de la vivienda de interés social en México sea competitiva con los estándares internacionales de sostenibilidad.
5. Agradecimientos
Al Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores Monterrey (ITESM) y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la beca de manutención No. 375462.
6. Referencias
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