Doctorados

Advertimos que la educación de arquitecto está sumergida en una crisis, producto de la falta de integración entre las áreas del conocimiento que la componen, causada por las modificaciones en la complejidad de su formación profesional, en el pensamiento filosófico y en la aparición de objetos tecnológicos. Estos últimos, se han embebido sigilosamente en los espacios de aprendizaje, produciendo cambios en las actividades y en la circulación del conocimiento; introduciendo además, sentimientos placenteros a la hora de aprender. Este último, ha insinuado la posible integración de la acción lúdica y la instrumentación tecnológica en el aprendizaje de arquitectura. Que dirige en el paradigma actual, a la unificación de criterios en el aprendizaje del diseño arquitectónico sustentable y en las etapas tempranas del proceso de formación profesional. Para determinar esta posibilidad, se realizó una revisión bibliográfica que involucró distintas áreas del conocimiento, se efectuó la revisión de aplicaciones tecnológicas que forman parte de las herramientas de la tarea arquitectónica, se ejecutó un desarrollo tecnológico basado en la segmentación del procesamiento de imágenes que pertenece al campo de la visión artificial y que es un sub-campo de la inteligencia artificial, posteriormente se realizaron una serie de experiencias que involucraron voluntariamente la participación de estudiantes, en las que se investigó los procesos cognitivos implicados en la toma de decisión en relación a un elemento de arquitectura y en función a imágenes procesadas y propuestas de un modelo tridimensional a modo de cotejo y su inferencia en la producción de aprendizaje. Resulta ser de esta investigación, que las imágenes generadas intencionalmente, han sido el estímulo que ha fomentado la incrustación de conceptos, entre los aspectos perceptivos visuales cualitativos y las expresiones cuantitativas y gráficas vinculadas a conceptos específicos del uso racional de la energía con fines de iluminación.

En la presente tesis se desarrolló un compuesto en base a un polímero reciclado al cual se le incorporó lignina para mejorar sus propiedades. Para esto se eligió como matriz al poliestireno expandido reciclado, proveniente de empaques, que es desechado luego de su uso, lo que contribuye a aumentar el problema de basura y contaminación. A esta matriz se le incorporó lignina Kraft de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens subproducto del proceso de pulpaje y que en la actualidad en el mejor de los casos es utilizada como combustible de caldera. Para mejorar la compatibilidad de la mezcla la lignina fue modificada con anhídrido acético y con anhídrido maleico, los cuales redujeron la polaridad de esta. La metodología utilizada consideró, primero la caracterización de cada componente de la mezcla. Como segunda etapa se realizaron mezclas donde se determinó la influencia de las variables: porcentaje de lignina, especie de origen y el tipo de modificación química, luego la mezcla seleccionada fue caracterizada en sus propiedades reológicas y procesada por medio de extrusión. La última etapa fue la caracterización de la morfología del material, sus propiedades mecánicas, térmicas y la evaluación de la resistencia al envejecimiento. El desarrollo de la investigación y los resultados se presentan en seis capítulos, los cuales conforman el cuerpo principal de esta tesis. Cada capítulo fue escrito en formato de publicación y ha sido presentado en congresos o enviados a revistas relacionadas al área. Los resultados señalan que la incorporación de la lignina mejoró las propiedades de la mezcla, elevando la temperatura de inicio de la degradación térmica, reduciendo la viscosidad y disminuyendo el impacto del envejecimiento acelerado en las propiedades mecánicas y en el índice de fluidez. Además su incorporación influyó sobre la temperatura de transición vítrea y las propiedades mecánicas del compuesto.

Hoy es el sector residencial el responsable de altas demandas energéticas, equivalentes a 23% del consumo energético a nivel país. Del parque habitacional existente en Chile, 75% fue construido previo a normativas energéticas, es decir sin consideraciones térmicas y de eficiencia energética. Dicha situación provoca que el usuario asuma el costo del consumo energético que supondría mantener la vivienda en condiciones de confort. Esto afecta en mayor medida a las familias más vulnerables, quienes viven bajo la línea de la “pobreza energética”, y que habitan viviendas sociales construidas para satisfacer solo la demanda de falta de techo. Existen medidas de mejoramientos energéticos para el stock residencial construido, pero involucran solo algunos desempeños que tienen implicancia en demandas de eficiencia y confort, siendo aplicados de manera independiente uno del otro, sin considerar la relación entre ellos y los efectos que puede conllevar. Esta tesis propone cubrir una brecha de conocimiento de cómo diferentes criterios de desempeños actúan de forma integral en el mejoramiento energético-ambiental de una vivienda, ya que actualmente se carece de tal conocimiento, que bajo la filosofía prestacional, permite generar diversas estrategias de mejoramiento que persigan objetivos de desempeño. A partir del diagnóstico físico-constructivo y de confort térmico realizado en las viviendas sociales estudiadas, se determina que existe la necesidad de incorporar conceptos de habitabilidad, durabilidad y sustentabilidad ambiental para lograr un mejor estándar en la vivienda, convirtiéndola hacia la eficiencia energética, extendiendo su vida útil, y logrando un mayor confort para el usuario. La presente tesis es específica hacia tres desempeños finales: Confort Térmico, Eficiencia Energética por demanda de Calefacción y Calidad del Aire Interior. Se seleccionan cuatro casos de estudio en la comuna de Hualpén, donde 82% de las viviendas son de interés social. La metodología de diagnóstico se basó en un estudio post ocupacional, correspondiente a cálculos numéricos, mediciones insitu y simulaciones energéticas. En complemento se midió la percepción del usuario con una encuesta sobre confort térmico en temporada calida y fría. Con estos resultados se establecen desempeños intermedios que deben ser evaluados y mejorados para alcanzar los objetivos de desempeños. Se proponen distintas variables, cuya relevancia se analiza bajo un estudio multifactorial, permitiendo conocer que criterios de desempeños deben ser considerados para mejorar de manera integral. Finalmente, se determina que los desempeños fundamentales en un mejoramiento energético-ambiental deben ser: mejorar la transmitancia térmica de los muros, disminución de tasa de infiltraciones de aire en la envolvente y uso de un sistema de ventilación que asegure calidad de aire interior.

In the light of incontrovertible finitude of the basic raw materials for the construction and the problems caused by waste, the incorporation of sustainability in the process of selection of materials currently topping as a necessary premise. However, it is highlighted the lack of information to assist in the analysis of aspects related to the sustainability of the materials and the lack of auxiliary methodologies that are simple and accessible to designers. In this thesis, it has been assumed that propose more sustainable buildings also implies a closer linkage with the materials, based on regulatory requirements, in line with new project demands. In this context, the main purpose of this research was to develop a tool to assist in the choice of materials in the light of sustainability, practical and accessible to the theoretical knowledge of user - architects and specifiers - , easily accessible, free of charge and with specific topic. Specific objectives have been established for the achievement of results: 1) to set the sustainability indicators for materials selection; 2) to set the criteria and promote conceptual clipping; 3) to develop the tool; 4) to test the tool. The research involved the qualitative characterization of information for definition and formulation of sustainability indicators that culminated in the indication of the criteria. The clipping (cut off) of analysis was established considering two fundamental premises and liable to assessment: economics of raw materials and generation and management of waste. From the initial structuring of the instrument, a system was developed for the web aimed at, mainly, the test of effective functionality of the tool for the more sustainable materials selection – ISMAS. The main test involved 1922 Architects registered in the CAU system – Board of Architecture and Urbanism, section of the State of Espírito Santo - , reiterating the feasibility of ISMAS and confirming the hypothesis of the research. The test results indicate the feasibility of use of the tool, most notably the practicality initially desired, comprehensibility and usage agility, fundamental in the design process. The findings allow to state that there is feasibility of immediate use of ISMAS as designer support in step of selection of materials.

Este documento presenta los resultados de la investigación realizada en el corregimiento de La Boquilla, perteneciente a la zona costera del caribe colombiano. La carencia de un modelo de gestión urbana en esta población y la no atención a una comunidad en la cual el desarrollo endógeno debe ser el punto de partida y la estrategia de este nuevo modelo, la interacción del Gobierno y la sociedad como punto de partida del mismo, propendan a motivar las voluntades políticas de los actores, despierta el interés por estudiar el problema y ocuparse de él. Por esta razón esta investigación se plantea como objetivo principal: Diseñar un modelo de gestión urbana apropiado y apropiable para la sustentabilidad del desarrollo territorial en las zonas costeras del caribe Colombiano caso la boquilla, en el que se propicie una propuesta de articulación cultural, económica, ambiental y política de los habitantes en su territorio. Lo anterior, sustentado en la hipótesis que: La integración de forma dialéctica, dinámica y sistémica el binomio gobierno – sociedad, (en un esfuerzo por lograr aunar las voluntades políticas de todos los actores implicados), en función de una adecuada implementación de las determinaciones del Plan de Ordenamiento Territorial, en la zona costera del Caribe colombiano mediante un desarrollo endógeno se habrá logrado un modelo de gestión urbana para la sustentabilidad de las comunidades marginales costeras en este sector. A través de una metodología en la cual se describe la situación actual, los conceptos a desarrollar un estado del arte actualizado y la aplicación de la investigación acción, que busca el conocimiento de la misma comunidad, para motivar las voluntades políticas de los actores implicados en el desarrollo de un Modelo de gestión Urbana para la sustentabilidad del desarrollo territorial en la zona costeras del caribe Colombiano caso la Boquilla. La metodología empleada permite analizar los modelos europeos estadounidenses y casos específicos para identificar vacíos en estos modelos, como son la propuesta de desarrollo endógeno, interacción, articulación e identificación de las voluntades de los actores; cumpliéndose lo planteado en la hipótesis y arrojando como resultado una propuesta de un modelo de gestión urbana para la sustentabilidad del desarrollo territorial apropiado y apropiable que garantiza la sustentabilidad de las zonas costeras del caribe colombiano, soportado en la legislación existente, aplicando los instrumentos de gestión y planteando una unidad de planificación zonal costera.

La vivienda, más que una necesidad social, es un derecho del hombre independiente de su localización. En Brasil el déficit habitacional, incluyendo la denominada clase media, pese a ser mayoritariamente urbana , también es significativo en la zona rural, caracterizado por el número insuficiente de viviendas y por el bajo desempeño de las existentes. Tal aspecto se verifica, principalmente, por la dificultad de acceso a las tecnologías relacionadas a los materiales de construcción, al conocimiento técnico, a los recursos financieros oriundos de financiamientos, y la ausencia de políticas públicas accesibles a la populación local. El objetivo de esta investigación es auxiliar en la resolución del déficit habitacional rural a través del desarrollo de un módulo para sellado vertical, caracterizado por la facilidad de ejecución, por el uso de materia prima local – o Eucalyptus grandis – y la mínima necesidad de mano de obra especializada. El método adoptado envuelve: 1) definición de directrices de proyecto y criterios de evaluación; 2) Desarrollo del subsistema y la evaluación de la viabilidad locales; 3) Evaluación de la junta vertical en relación con la seguridad estructural y 4) análisis de los datos recogidos. Como resultado principal, se presenta el módulo para sellado vertical Quarter Log, la demostración de su viabilidad técnica para el uso en viviendas situadas en las regiones interiores del Espírito Santo, con infraestructura de apoyo reducido para su aplicación y la prueba de su asistencia a los criterios de seguridad estructural establecido por las normas vigentes. Los resultados permiten afirmar la viabilidad de usar el subsistema Quarter Log en regiones con infraestructura de apoyo a la reducción de la ejecución - como el local de aplicación de estudios -, y de que el sistema cumple con el requisito mencionado seguridad estructural para su uso en las viviendas.