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.

Esta tesis tiene como objetivo conocer, analizar y revelar la existencia de arquitectas graduadas en Brasil, entre 1930 y 1960 y cuyos nombres contribuyeron a la difusión de la arquitectura moderna brasileña. Teóricamente, se sustenta en la epistemología feminista y en la perspectiva decolonial de la producción del conocimiento. A ellas se suman las definiciones de arquitectura defendidas por Waisman (2013) que entiende la disciplina como un conjunto de las prácticas de diseño, construcción, producción historiográfica, teoría, crítica y difusión. La metodología aplicada fue mixta, nutrida con la lectura biográfica de ciento catorce textos académicos, la revisión de un total de trescientos ochenta y un ejemplares de revistas especializadas (discriminadas en-tre ciento sesenta y dos ejemplares de A Casa, ciento cincuenta y tres de Acrópole, sesenta y seis de Habitat) desde las cuales se definieron distintas categorías de aná-lisis: producción práctica, producción teórica/crítica, esfuerzos en la difusión y docu-mentación, aportes a la enseñanza de la arquitectura y acción institucional para for-talecer la profesión. En virtud de la calidad de la información detectada y ausencia de estudios académicos sobre sus aportes, ese conjunto documental permitió seleccionar seis arquitectas se-gún su actuación profesional, como proyectistas, difusoras, profesoras y críticas. Las conclusiones permiten confirmar a Zelia Maia Nobre y Maria do Carmo Schawb como arquitectas proyectistas, Francisca Franco da Rocha y Maria Laura Osser como difu-soras y a Enilda Ribeiro y Miranda Magnoli como profesoras y críticas. Se trata de personajes activos que tuvieron decisión en el desarrollo y en la difusión de la arqui-tectura moderna brasileña y, consecuentemente desde su quehacer, colaboraron para que ese lenguaje arquitectónico alcanzara la relevancia nacional e internacional que mantiene hasta la actualidad.

Los museos presentan un creciente desarrollo en el mundo especialmente en países de economías emergentes como Brasil, donde se promueven nuevas edificaciones con expresiones arquitectónicas significativas y diversas actividades culturales. El ambiente interior en los museos está definido por dos requisitos importantes: por una parte la preservación de las obras de arte; por otra, la experiencia de confort de los visitantes y aquellas personas que trabajan al interior de estos museos. Desde la perspectiva de la geometría del edificio, el problema investigado tiene su origen en que algunos materiales presentes en las obras expuestas tienen diferentes necesidades higrotérmicas que, en la mayoría de los casos, no tienen correspondencia con las condiciones de confortabilidad ambiental requeridas al interior de los espacios expositivos especialmente en el clima subtropical húmedo. Este trabajo analiza los estándares y rangos de conflictos climáticos Brasileños al interior de los siguientes recientes y significativos museos de arte contemporáneo: Museu Brasileiro da Escultura- MUBE (São Paulo), Museo Oscar Niemeyer- MON (Curitiba) y Fundação Iberê Camargo-FIC (Porto Alegre). Los requisitos han sido evaluados por medio de registros ambientales y encuestas de satisfacción térmica a los visitantes. La metodología utilizada en el presente trabajo se basa en el método del “Simultaneousness Index”, propuesto el año 2007 en Italia y que ha servido ampliamente al estudio de la compatibilidad en la composición de materiales en salas de exposición. A partir de este método se revisan sus relaciones geométricas para los tres mencionados museos de arte contemporáneo en Brasil. El objetivo está asociado a revisar los parámetros ambientales requeridos y a realizar una verificación de la simultaneidad en la satisfacción higrotérmica obra de arte – visitante, para luego discutir sus configuraciones formales en relación al consumo energética. Los resultados muestran desempeños de compatibilidad ambiental para las temporadas de invierno y verano, sugiriendo la influencia de sus estrategias formales: topología vertical con presencia de atrio, la compacidad, la esbeltez, la porosidad y la perforación, en la satisfacción térmica del visitante así como en el consumo energético. Finalmente, las características geométricas de los casos de estudio y su desempeño en la Compatibilidad Ambiental, fueron insertadas en una herramienta de diseño paramétrico para asistir la creación de nuevas geometrías con compatibilidad ambiental para museos de arte.

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.

El vano tiene importancia en la estética y espacialidad de un edificio, en el rendimiento energético del mismo y de manera significativa en la generación de confort, ya que es por medio de las aberturas que los ocupantes controlan directamente el ambiente interior. En América Latina, el sector residencial es el de mayor consumo energético por encima del resto de edificaciones, sumado a la escasez de normas de habitabilidad relacionados con la calidad ambiental interior o la inexistencia de políticas gubernamentales hacia las prácticas sostenibles en la arquitectura. Esta situación hace necesario identificar criterios para el diseño residencial, en particular de elementos como los vanos, que pueden otorgar una regulación pasiva del confort interior, como lo evidencia la arquitectura popular del trópico, pero que el actual desarrollo residencial en la zona ha debilitado. Esta tesis tiene como propósito promover el mejoramiento de la calidad ambiental interior en las viviendas del trópico, mediante el desarrollo de condiciones de diseño de vanos que permitan un adecuado ambiente interior, implementadas en herramienta computacional generativa como estrategia para el proceso de diseño sostenible. Se tuvieron en cuenta aspectos cualitativos y cuantitativos del confort observados en casos relevantes. Se elaboró un inventario de vanos residenciales, mediante el registro y consulta de condiciones ambientales, para definir las directrices que posteriormente se aplicaron en un sistema digital optimizador de relaciones geométricas. Los criterios desarrollados e implementados son recomendaciones de vinculación con el exterior y refrigeración pasiva extraídos del inventario estudiado, y comprobadas mediante validaciones y evaluaciones con arquitectos, obteniendo resultados significativos de aplicación. Estas condiciones están relacionadas con el uso de elementos artificiales y naturales de protección en los vanos, proporciones dimensionales del recinto, disposición variada en la vivienda y permeabilidad de la envolvente. Esta investigación permitió identificar condiciones relevantes de los vanos en el confort residencial tropical mediante la revisión de aspectos ambientales y personales, además del aporte al proceso de diseño mediante la implementación de una herramienta computacional generativa que fomenta la sostenibilidad de la vivienda tropical desde la etapa de concepcion de un proyecto

El ahorro de energía es un tema muy actual en Chile. En el sector de la construcción hay dos frentes divergentes: por un lado, el confort interior insuficiente y por otro, el alto consumo energético, siendo ambos productos de una edificación deficiente. En la presente tesis doctoral, se demuestra que se puede ahorrar en el centro-sur de Chile con construcciones que cumplen con el estándar energético, llamado estándar Passivhaus, aproximadamente 80% de energía en climatización, en comparación con construcciones que sólo cumplen con la reglamentación térmica vigente en Chile. Este potencial ahorro energético, es el argumento más fuerte a favor del estándar, que manifiesta sus consecuencias positivas y sustentables, como la reducción del impacto ambiental y de las emisiones de CO2, además de una mayor independencia energética. Junto con la posibilidad de bajar el consumo energético, se aumenta el confort interior, dado que se logra una temperatura interior confortable y estable y, una temperatura superficial interior de la envolvente más alta, especialmente de las ventanas, para evitar condensación superficial y crecimiento de moho. Además del confort térmico, se logra una alta calidad del aire, por su renovación constante a través de un sistema de ventilación. Se demuestra, a través de un estudio paramétrico con simulaciones térmicas y análisis de costos del ciclo de vida, que en más de 20.000 casos de estudio, los valores límites para las demandas energéticas en refrigeración y calefacción, utilizados en el estándar Passivhaus en Europa central, son igualmente válidos para el centro-sur de Chile. Se determinaron las distintas configuraciones necesarias para cumplir con el estándar en tres ciudades del centro-sur de Chile. Las tecnologías para construir casas Passivhaus, tales como, una aislación térmica alta, ventanas termo paneles Low-E con argón o, sistemas de ventilación con recuperación de calor, ya son accesibles en el mercado nacional. Sin duda, edificaciones que logran el estándar, tienen un costo de inversión inicial más alto que una construcción tradicional, pero, por otra parte, las casas Passivhaus tienen un costo de operación aproximado de un 80% más bajo que una vivienda tradicional. Se demuestra, que se recupera el costo inicial más alto, a través de este ahorro, durante 6 a 12 años. El estándar Passivhaus es, por lo tanto, en el centro-sur de Chile un estándar sustentable y a largo plazo una inversión rentable.

Tradicionalmente los parámetros utilizados en el diseño arquitectónico de edificios han sido mayoritariamente de carácter técnico, económico, estético o sociocultural. Mientras que los aspectos ambientales no necesariamente han sido incorporados, no al menos en un modo sistemático y riguroso (Arenas, 2010). En este contexto, la presente tesis doctoral estudia la implicancia energética y medioambiental de la energía incorporada en el ciclo de vida de viviendas de interés social mejorada energéticamente. Aportando al desarrollo científico e informativo de la construcción, especialmente al área de diseño sustentable, permitiendo generar criterios en cuanto a la elección de materiales desde el punto de vista energético y cargas medio ambientales asociadas a su producción. Este trabajo investigativo, busca contribuir y fortalecer en el contexto nacional el uso de la herramienta Análisis de Ciclo de Vida (ISO 14.040), en la mejora del desempeño energético y ambiental de edificaciones. Aportando de igual forma en el ejercicio del diseño, a través de la creación de una base de datos con indicadores ambientales locales de materialidades mayormente utilizadas en envolventes térmicas (madera, cemento, hormigón premezclado y albañilería de ladrillo), como así mismo determinaciones de la huella energética y de carbono durante el ciclo de vida (fases de construcción y uso), de viviendas de interés social. Los resultados obtenidos muestran que la fase más impactante del ciclo de vida, respecto al consumo energético y emisiones de gases de efecto invernadero es la fase de operación o uso, la cual para este estudio alcanzó porcentajes de participación del orden de un 75 y 80%. Del mismo modo se evidencia el impacto en términos de huella energética y huella de carbono, para diferentes estrategias de diseño utilizadas en el mejoramiento térmico de envolventes, mostrando cómo una mejora en la transmitancia térmica de una envolvente puede aumentar la energía incorporada y emisiones de gases de efecto invernadero.

El calentamiento global se presenta en la actualidad como un desafío a escala mundial. Entre los efectos más perceptibles figura el aumento de las temperaturas globales promedio, lo cual trae consigo fenómenos climáticos extremos como olas de calor; responsables no solo de intensificar las alzas de temperaturas en las regiones cálidas, sino que de llevar temperaturas altas a zonas que hasta ahora no las experimentaban. A lo anterior, se suma el aumento de la temperatura del aire en entornos urbanos, a partir del fenómeno conocido como “isla de calor”, el cual por defecto repercute en el confort térmico de los ocupantes de las edificaciones, aumentando las demandas de enfriamiento. Si bien estas últimas pueden ser cubiertas a través de la ventilación natural, muchas veces ésta no puede ser aplicada, ya sea por no disponer de las aberturas requeridas, o bien, por no tener la exposición necesaria a los vientos predominantes. Esta investigación toma como caso de estudio la tipología de viviendas de condominio en la ciudad de Concepción, cuyos áticos o niveles superiores están expuestos a riesgo de sobrecalentamiento debido a los materiales livianos con que están construidos y a la baja reflectancia de sus cubiertas. Por otra parte, presentan dificultades para el aprovechamiento de la ventilación natural, ya que la proximidad entre viviendas impide la exposición adecuada a los vientos. Además, suma dificultad la disposición de los usuarios a mantener las ventanas cerradas por razones de seguridad en las horas de ausencia o durante la noche. Por lo tanto, frente a lo expuesto se plantea que un sistema de ventilación vertical basado en una torre de viento o windcatcher puede presentarse como solución, puesto que estos sistemas mediante su altura permiten captar las presiones de vientos locales por sobre los límites de las edificaciones, encausándolos al interior de la vivienda para evacuarlos finalmente a través de la misma torre. Las torres de viento provenientes de la arquitectura tradicional de Medio Oriente, en su proceso de evolución han sido ampliamente investigadas, sin embargo, dichos estudios se han centrado en torno a su desempeño como elemento y el funcionamiento de sus partes. Ante lo cual, la presente tesis propone contribuir a un área de conocimiento poco explorada, que guarda relación con la integración de variables urbanas y arquitectónicas incidentes en el desempeño de las torres de viento. Para ello se realizó un análisis comparativo entre una vivienda con torre y otra sin torre de viento, aplicando una matriz de análisis que considera variantes tanto del conjunto como de la vivienda en su configuración interior y uso. Particularmente el estudio se centró en el ático por ser el recinto más expuesto y, por tanto, más tendiente a sobrecalentamiento, además de contar con influencia directa de la torre de viento. Las evaluaciones fueron realizadas a través de simulaciones con el software IESVE, utilizando el módulo de CFD para análisis externos y mediante simulación termo-dinámica para obtener las temperaturas operativas interiores, las que posteriormente fueron evaluadas según el rango de confort establecido a partir del modelo adaptativo. Los resultados confirman la efectividad de la torre de viento dada su naturaleza multidireccional, que le permite operar independiente de la orientación que tenga la vivienda respecto a los vientos. Por otro lado, demostró ser un aporte en la disminución de las temperaturas interiores, alcanzando su mejor desempeño en la opción del ático sin subdivisiones, para ir decreciendo acorde aparecen más recintos. Por último, la torre solucionó el problema de las ventanas cerradas, al permitir ventilación constante y segura, mientras que su influencia disminuyó cuando existía ventilación cruzada a través de las ventanas.

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.

Las viviendas son el albergue fundamental de la población, su habitabilidad requiere consumos energéticos en agotamiento, contaminantes y costosos. La energía solar posee un potencial importante para satisfacer demandas energéticas residenciales. En latitudes intermedias, las techumbres inclinadas de las viviendas reciben una relevante radiación cuando están bien orientadas.. Este estudio busca determinar el potencial solar integrado en las cubiertas de viviendas unifamiliares, realizando un levantamiento geométrico de casas recientes en Concepción, Chile y de sus techumbres. Se obtienen indicadores típicos existentes de modelos, demandas y configuraciones formales. Se analizan para ello diversas tecnologías potencialmente útiles para contribuir con las demandas existentes: Captación solar térmica (con fluido líquido), Fotovoltaica, Solar-híbrida (con fluido líquido o aire) y combinaciones entre ellas, dispuestas en la forma típica de techumbres existentes. Se encuentran márgenes de abastecimiento anual–mensual, luego diario y horario en días representativos estacionales. Se aplica para ello una metodología compuesta por subprocesos que relacionan herramientas de arquitectura BIM (Building Information Modeling), simuladores de irradiación y modelos matemáticos comprobados. Por último, a partir de uno de los modelos de vivienda detectados en la ciudad, se plantea una alternativa de casa que integra estrategias de eficiencia energética, más captación pasiva y configuraciones de captación solar activa, a partir de una propuesta alternativa con importante sección de techumbre y ventanales bien orientados. Determinándose un prototipo con elevada capacidad de abastecimiento y de contribuir con demandas urbanas en gran medida. Se comprueba que con esquemas de viviendas actuales existe la posibilidad de una importante producción, que supera la demanda en períodos y días de mayor irradiación. Además, se concluye que a partir de diseños residenciales típicos es posible configurar opciones que cumplen con abastecimiento propio y lograr excedentes importantes en balance anual, pudiendo inclusive cumplir en alguna medida como abastecedor energético de la ciudad.

De acuerdo con diferentes observatorios internacionales especializados en índices de riesgo frente a desastres socio-naturales (EMDAT, 2017; Reporte de Riesgos Mundial, 2017; Dartmouth Flood Observatory, 2017), Chile es un país altamente vulnerable frente a las amenazas naturales a las que está expuesto su territorio, detonando periódicamente, inundaciones urbanas, maremotos, erupciones volcánicas, entre otras, que han acentuado sus efectos en años recientes probablemente como resultado de las variaciones que está experimentando el planeta por medio del Cambio Climático, afectando mayoritariamente a las áreas urbanas del país, especialmente, en las denominadas ciudades intermedias y localidades menores. En este contexto, Chile es un país que cuenta con una larga tradición en normativa asociada a la calidad de sus construcciones Lawner, 2010), introduciendo sistemáticamente desde 1931 precisiones a dichos cuerpos normativos tras la experimentación de un nuevo desastre socio-natural, principalmente, asociados a terremotos (Imilan & González, 2017). Sin embargo, en materia de planificación urbana se ha avanzado muy poco en la incorporación de los desastres socio-naturales en las disposiciones fijadas por los Instrumentos de Planificación Territorial, principalmente en aquellos de escala comunal (PNUD, 2014), desarrollándose aún en base a estudios de recurrencia tradicionalmente en intervalos de 5, 10, 25 y 50 años, ello por sobre análisis de múltiples criterios. Por lo tanto, eventos recientes sugieren que estos han afectado de similar manera a ciudades que cuentan con un Plan Regulador Comunal y a aquellas que no, colocando en la palestra la discusión sobre la real efectividad de dichos instrumentos y siendo evidente en el caso de las inundaciones urbanas ya que estas representan el tercer peligro natural más dañino globalmente y Chile no es la excepción a ello. Considerando lo antes expuesto, esta investigación busca entender cómo la planificación desde un sentido amplio podría contribuir a identificar aquellos factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales que podrían incrementar las capacidades de adaptación de dichas ciudades frente a este tipo de fenómenos de origen socio-natural. En consecuencia, para desarrollar las ideas que se exponen en esta investigación, esta se estructura en las siguientes 6 partes. Parte 1 denominada Antecedentes, a través de este acápite se sitúa a la investigación en el contexto del Cambio Climático: los efectos directos de este proceso y el rol que ha asumido Chile en los diversos acuerdos que han tenido lugar durante la última década. Por lo tanto, se presentan una serie de perspectivas desde donde los planificadores urbanos, la academia, los diferentes grupos políticos y recientemente la sociedad civil organizada han abordado a dicho fenómeno, donde destaca el cambio radical en el paradigma de cómo deben crecer y desarrollarse las ciudades, pasando desde el enfoque del desastre propio de la década de 1980, para luego focalizarse en la vulnerabilidad sistémica de los territorios tendencia que dominó entre las décadas de 1990 y los primeros años de la década del 2000, para que hoy día los grupos antes mencionados hablen sobre la resiliencia urbana como el mecanismo más importante para que los diferentes sistemas urbanos puedan adaptarse y convivir con los fenómenos socio naturales que deben enfrentar periódicamente, derivando en lo que algunos autores denominan caminos hacia la resiliencia. Parte 2, esta se compone de 2 secciones, la denominada Parte 2-A: Estado del Arte de la Resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales y la Parte 2-B: Estado del Arte de la Planificación Urbana en Chile. Con respecto a la primera se realiza una amplia revisión del concepto resiliencia, buscando comprender su composición interna y las variables que inciden en ella. Motivo por el cual se efectúa una detallada revisión de las principales definiciones de esta y sus aplicaciones para concluir luego en la construcción del concepto resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales, lo cual constituye un primer aporte de esta investigación al conocimiento científico sobre dicho concepto. Tras lo anterior, en la Parte 2-B se revisa la estructura institucional en la cual se enmarca la planificación urbana en Chile, lo cual es fundamental para comprender holísticamente el marco normativo que rige en el país, tanto desde sus fortalezas como desde sus debilidades que constituyen las directrices generales sobre las que se desarrollan y estructuran los centros urbanos en Chile. Posteriormente, esta sección profundiza en los instrumentos de planificación territorial de escala comunal, denominados Planes Reguladores Comunales y la forma en que históricamente estos han abordado el concepto “riesgo” y los recientes avances en normativa específica de tipo vinculante y en otras herramientas de carácter indicativo. Al respecto, es necesario precisar que las facultades de estos instrumentos en las siguientes secciones serán ampliamente analizadas mediante un trabajo de tipo empírico. Parte 3: Metodología, en ella se elabora un constructo para responder a la pregunta que guía esta investigación: ¿Cuáles son los factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales que deberían formar parte de la planificación de las ciudades intermedias en sus dimensiones territorial y comunitaria para incrementar las capacidades adaptativas de estas frente a inundaciones por desborde de cauces? A través de ella se busca identificar cuáles son los factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales detonadas por desbordes de cauces en ciudades intermedias del Valle Central de Chile. Para lograr tal objetivo se aplica por primera vez en Chile una adecuación de la herramienta Flood-IMPAT+ elaborado en el Politécnico di Milano1 el 2016. Esta herramienta tiene la particularidad de gestarse en el marco de la Directiva Europea de Inundaciones (2007) con el propósito de analizar a través de una serie de indicadores los efectos de las inundaciones al nivel de la meso y la micro escala. Específicamente, en esta investigación la herramienta Flood-IMPAT+ fue adecuada por el autor para ser aplicada al contexto de las ciudades chilenas desde el análisis de las Dimensiones Territorial y Comunitaria que en concordancia con la comunidad científica internacional son las dimensiones elementales de cualquier conceptualización de resiliencia, pero que a la fecha presentan escasa evidencia cuantificada. En este contexto, y con objeto de identificar los factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales se elaboró un modelo de evaluación basado en el piloto italiano compuesto por una serie de 53 indicadores que luego son aplicados en 2 casos de estudio. Parte 4: Casos de estudio, corresponde a la aplicación del modelo de evaluación en 2 ciudades del Valle Central de Chile que cumplen con los criterios trazados en esta investigación y que representan 2 casos notables de ciudades que han debido convivir con inundaciones fluviales por desborde de cauces y lo han abordado desde diferentes perspectivas. Una de ellas es San Fernando en la Región del L.G.B. O´Higgins y la otra: Los Ángeles en la región del Bío-Bío. Con la aplicación del modelo a través de sus 53 indicadores se logra demostrar que las ciudades intermedias en Chile no han incorporado el concepto de resiliencia en su proceso de formulación y tampoco en su proceso de implementación. Luego, en el análisis comparado de los resultados, estos sugieren que la ciudad de Los Ángeles es levemente más resiliente que San Fernando a la luz de los puntajes obtenidos en cada dimensión. Posteriormente, y dado que esta investigación busca identificar a los factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales fue aplicada la herramienta Analytic Hierarchy Process (AHP) con el propósito de relevar fundadamente a través de una matriz multi-criterio cuáles de los 53 indicadores tienen un mayor peso y, por lo tanto, son aquellos determinantes, por lo tanto, se desarrolla una aplicación AHP en base a los conocimientos empíricos de esta investigación. Tras ello se logró clasificar a los indicadores en 3 grupos: i) aquellos determinantes; ii) aquellos deseables, y; iii) aquellos que no son determinantes en la construcción de capacidades de resiliencia. Motivo por el cual fueron relevados los siguientes 10 indicadores que son aquellos determinantes y que permiten dar respuesta a la pregunta que guía el desarrollo de esta tesis doctoral. En primer lugar, desde la Dimensión Territorial, i. Usos de suelo en primeros pisos. ii. Áreas de riesgos. iii. Densidad. iv. Coeficiente de constructibilidad. v. Población viviendo en área expuesta a una amenaza. vi. Equipamiento crítico emplazado en área expuesta a una amenaza. vii. Redundancia Rutas de Evacuación. En segundo lugar, desde la Dimensión Comunitaria, viii. Gobernanza. ix. Institucionalidad. x. Fortalecimiento de redes sociales. Parte 5: Discusiones aborda las particularidades de los resultados obtenidos y estructuradas sobre la base de cómo estos permiten dar respuesta a cada una de las preguntas específicas de la investigación y la manera en que dichos hallazgos permiten nutrir e innovar en el estado del arte tanto de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales, como de la planificación de ciudades intermedias en Chile. Logrando posicionar en el debate académico a las siguientes ideas. Por un lado, se argumenta sobre la importancia de las acciones incrementales conformadas por la Dimensión Territorial, ya que es aquella donde los planificadores urbanos tradicionales pueden intervenir de manera más rápida y directa. Sin embargo, se explicita que la planificación en el sentido amplio requiere de acciones que traspasan las fronteras de la planificación tradicional y por lo tanto deben ser incorporados indicadores presentes en la Dimensión comunitaria, ya que solo así las ciudades podrán pasar desde una condición de resistencia frente a un evento, hacia una condición de adaptabilidad frente al mismo y sus efectos. Parte 6: Conclusiones habiendo incorporado los hallazgos fundados de esta investigación se concluye que los elementos determinantes de la resiliencia urbana son los enunciados previamente y que dado el contexto normativo existente en Chile, para que dichos elementos puedan ser incorporados en el proceso de planificación de centros poblados y sistemas urbanos se requiere de un nuevo tipo de herramientas, tal como, planes maestros de resiliencia. Lo anterior, considerando que los factores determinantes de la resiliencia urbana frente a inundaciones van más allá que los instrumentos tradicionales chilenos, ya que se requiere de acciones tácticas en el territorio por sobre la determinación de zonificaciones y normas urbanísticas. Finalmente, es necesario precisar que el autor para llevar a cabo esta investigación se ha posicionado desde una corriente epistemológica próxima a la fenomenología; dado que a través de esta se investiga profundamente un hecho o una serie de ellos, denominados inundaciones urbanas, buscando entender mediante la literatura especializada y el conocimiento situado, una forma de comprenderlo, procesarlo y tomar lecciones de tal serie de hechos, pero siempre colocando en valor la forma en que el investigador se aproxima a la materia de estudio. Por otra parte, esta Tesis doctoral ha permitido delinear la necesidad de contar con nuevas herramientas que fortalezcan la planificación de los centros poblados y sus sistemas urbanos desde una perspectiva amplia, motivo por el cual, el autor sostiene que la derivada natural de esta es la realización de nuevas investigaciones que esta vez configuren planes maestros de resiliencia en contextos específicos, tales como, las características propias del área geográfica compuesta por el Valle Central de Chile. Complementariamente a ello, resulta fundamental la implementación de un Observatorio de Resiliencia en el Valle Central el cual se nutra periódicamente de datos que sean la base de los planes maestros antes mencionados. Para volver operativa esta idea es vital la asociatividad entre actores de los sectores públicos y la academia fomentando así la diseminación del conocimiento y la repercusión en políticas públicas de escala local que es la base de la resiliencia urbana frente a inundaciones fluviales, por sobre la incorporación de estrategias de escala regional y nacional.

La crisis energética mundial sumada a indicadores internacionales de confort en edificios de oficinas requiere de diseñadores y de implementadores de tecnología inmótica que logren espacios de trabajo saludables, de alto rendimiento y con confort efectivo. Los edificios inmóticos, por definición, procuran el confort con la máxima economía. Sin embargo detectamos algunos problemas en Argentina, como la alta ocupación de edificios de oficinas en las ciudades, sumado a las exigencias de tener un mejor rendimiento laboral que produce un alto consumo de recursos para lograr el confort sin atender reglamentaciones o estándares de recomendación. Otro problema es la falta de evaluación del confort en las construcciones inmóticas para poder modificar y/o mejorar el desempeño de los sistemas domóticos en edificios de oficinas y definir en qué medida se atienden las necesidades individuales de los usuarios, con control centralizado y/o con la intervención de los mismos en el control de los parámetros. Se propuso un estudio de casos de edificios inmóticos de oficinas de clima templado, en la zona central de Argentina, para determinar el nivel de confort y de productividad alcanzados. Se trabajó con encuesta Post ocupación del método BUSMethodology; encuesta sobre inmótica propia; se realizó un análisis, más los datos objetivos del relevamiento y los que proporcionan los sistemas inmóticos; y se categorizó los edificios estudiados determinando su nivel inmótico. El objetivo principal de esta tesis es evaluar el confort óptimo de los edificios inmóticos de oficinas, que en estos edificios no es sólo el confort ambiental, considerando la relación entre el diseño arquitectónico, el comportamiento ambiental y el sistema inteligente instalado, y cómo esta relación se desarrolla en respuesta a la rutina de los usuarios, su sensación térmica, la posibilidad de modificar variables del sistema y las nuevas capacidades técnicas. Buscamos en los aportes de los usuarios datos que resultaron valiosos. Se tomaron estos datos, se los procesó, se los comparó con otros edificios de la base de datos del BUSMethodology y se arribó a conclusiones con la intención de mejorar el diseño arquitectónico, el diseño de los equipos y el diseño de los edificios inmóticos. Concluimos en la necesidad de un diseño holístico, integrador de las necesidades de los usuarios y la implementación de los sistemas, con el diseño sustentable, que atienda desde las orientaciones, la implantación y las complejidades para diseñar espacios con más confort y que se adecuen en el tiempo y en el día a día, a los cambios que requieran las organizaciones y los usuarios mismos; que los valores de confort van asociados a salud, productividad y diseño; que existe un índice de tolerancia en el cual se refleja el perdón a algunos parámetros que no están bien, siempre que el edificio esté bien diseñado, sea seguro y tenga gerencia técnica efectiva.

La historia de las ventanas en los edificios apunta que el proceso tecnológico ha sido conducido de manera a casi eliminar los elementos que se han creado para promover la renovación del aire interior mediante el uso de la ventilación natural. Desde las crisis energéticas brasileñas y mundial, los beneficios atribuidos al uso de los elementos naturales fueron valorados en cuanto elementos capaces de reducir el consumo de energía y mejorar las condiciones térmicas de los ambientes internos. Esta investigación tiene como punto de partida la premisa de que con el tipo adecuado de ventana para un ambiente, sería posible obtener un mejor desempeño térmico teniendo en cuenta la ventilación natural como principal estrategia de confort. En este contexto, analizo el comportamiento de los tipos de ventana para el desempeño térmico de ambientes con ventilación natural. Ha sido establecido una metodología de evaluación específica para identificar los modelos más eficientes para los edificios multifamiliares en la ciudad de Vitória / ES (Brasil), con énfasis en el confort térmico. Objetivos específicos fueron: 1) identificar y caracterizar los tipos de ventanas más frecuentemente utilizados en los edificios multifamiliares; 2) establecer una metodología de desempeño, a partir del análisis combinado de dos índices de confort adaptativo; y 3) evaluar el desempeño del dormitorio teniendo en cuenta el tipo más utilizado de ventana y compararlo con dos tipos conceptualmente más adecuados a las condiciones climáticas de Vitória. Para definir el tipo de ventana más reincidente, fue hecho un estudio de campo con 1.999 edificaciones, resultando en el tipo, con 42% de ocurrencia. Para la metodología de evaluación, se adoptó la temperatura operativa como el factor de análisis y el DesignBuilder como simulador. Los índices de confort adaptativo fueron la frecuencia y el número de grado-horas de disconfort térmico, definidos para cada día del año, obtenida del análisis horario de las temperaturas. El modelo fue el dormitorio de un edificio de 5 pisos, siendo evaluados el primer, tercer y último piso, considerando las cuatro orientaciones principales y teniendo en cuenta el período de un año. Los resultados con la ventana más común se compararon los demás modelos propuestos, teniendo en cuenta las recomendaciones de las normas de desempeño brasileñas. Los resultados revelaron una mejora en las condiciones internas del ambiente frente a la utilización de elementos constituyentes de la ventana que permiten la ventilación y el sombreado de las aberturas.

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.