Guía para la evaluación de impacto ambiental de construcciones parte IV, tomo I: Comparativa de propiedades físico-mecánicas de materiales en la construcción de una vivienda típica utilizando diversos sistemas constructivos.

Abstract

El presente megaproyecto es de importancia debido a que tiene como objetivo mejorar la calidad de construcción en el país y sobre todo busca construcciones amigables con el ambiente, mediante materiales que no contaminen durante su producción y proceso de construcción. Además busca el crecimiento de la participación de materiales distintos a los tradicionales en la construcción de obras en Guatemala. En la evaluación de cada sistema constructivo se utilizaron los siguientes materiales. Para el diseño estructural de la madera se utilizó la madera “Pinus Maximinoi”, la cual es una de las maderas con mayor producción en el país. Para este material se utilizó un sistema de paneles para soportar todas las cargas y se basó el diseño en manuales y códigos de los Estados Unidos. Para el diseño estructural del bambú, se utilizó la especie “Guadua”, la cual se encuentra principalmente en Colombia. Para el diseño estructural de este material se utilizó un sistema de marcos arriostrados y se basó en las normas colombianas existentes. El sistema constructivo por medio del europanel, se realizó un análisis de estructura de madera y se utilizó el europanel como material de relleno ya que sus propiedades no son lo suficientemente adecuadas para utilizarlo como elemento estructural. Para lo que fue el bloque de concreto se utilizó el sistema de cajón con muros de corte, en donde se utilizó un sistema de mampostería confinada. Para este diseño estructural se utilizó un bloque de 15 cm y una capacidad de 50 kg/cm2, este diseño fue comparado con los códigos de guatemaltecos de construcción para revisar los parámetros más importantes. Para el diseño estructural con bloques de ladrillo, se utilizó el ladrillo súper tabique liviano, que este es un bloque de 10 cm y una capacidad de 50 kg/cm2. El sistema utilizado en este material fue un sistema de cajo con muros de corte. Para este diseño se utilizó las normas guatemaltecas de construcción y se revisó los parámetros críticos en el diseño de estructuras de mampostería. Para el concreto reforzado se utilizó un sistema de muros de corte con el sistema tipo cajón, esto utilizando muros de 10 de cm. Para el diseño estructural se utilizaron las normas guatemaltecas AGIES. Los materiales de mayor capacidad fueron el block de concreto, el ladrillo y el concreto reforzado. Cada uno de estos materiales se evaluó con las normas establecidas para poder construir la vivienda de la forma más eficiente, en función de capacidades mecánicas de los materiales. Para el sistema constructivo de block se utilizó un block de 15X20X40, 50kg, el sistema constructivo de ladrillo utilizó un súper tabique liviano, y el sistema constructivo de concreto utilizó un concreto liviano de 210kg/m³. Cada uno de los materiales se evalúa con las normas y códigos que corresponde a cada sistema constructivo. Es importante notar que cada una de las normativas, contiene limitantes, las cuales los ingenieros deben optimizar cada uno de los sistemas para poder usar la menor cantidad de material y que funcione estructuralmente cada elemento diseñado. El diseño de cada elemento en los distintos sistemas constructivos, se determinan a partir de las características que hacen posible que el diseño de cada elemento sea el óptimo y el más eficiente para la elaboración de una vivienda. Luego de realizar todos los cálculos necesarios para determinar qué elementos estructurales utilizan cada uno de los sistemas elegidos para cada material para luego comparar los materiales y determinar la mejor opción. Entre los resultados obtenidos en el presente se puede destacar que el espesor de los muros va desde 9 cm a 20 cm, esto dependiendo del material ya que se utilizaron diversos sistemas constructivos para los materiales. En lo que fue la losa de entrepiso se obtuvieron dos resultados principales, losas livianas en el caso del bambú, madera y europanel que son losas de semirrígidas. Por otro lado en las losas de concreto reforzado, bloque de concreto y bloque de ladrillo se utilizaron losas rígidas ya que estas aportaban la trasferencia de cargas laterales. En lo que fue las cubiertas o losas de techos se obtuvieron dos tipos: losa de techo y cubierta de techo. Para el caso de los materiales de concreto reforzado, bloque de concreto y bloque de ladrillo se utilizó una losa fundida. La cubierta de techo fue utilizada por los materiales de bambú, madera y euro panel, la cual está compuesta por elementos a un espaciamiento determinado y luego cubiertos por una lámina galvanizada. Para lo que fue la cimentación de todos los sistemas constructivos utilizaron un cimiento corrido. Las dimensiones del mismo variaron según el sistema y el material ya que estos presentan distintos escenarios. Las dimensiones que variaron del cimiento fueron básicamente el peralte y el ancho del cimiento. Además de comparar los sistemas y elementos estructurales, se comparó los tiempos de ejecución, en donde se realizó una comparación a partir de horas/hombre y lograr determinar cuál es la opción de menor tiempo de ejecución. Por último, se analizaron todos los aspectos comparados y se determinó la mejor opción en cuanto a capacidades mecánicas, propiedades físicas, sistemas constructivos y tiempos de ejecución.