Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Gerónimo Amuchastegui UNIVERSIDAD JUAN AGUSTIN MAZA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y VETERINARIAS MENDOZA, 2016 PROFESOR; HECTOR AMERICO CISNEROS 1 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Resumen Durante el presente trabajo se llevó a cabo la propuesta y posterior análisis del modelo habitacional autosuficiente conocido como Nave Tierra (NT), diseñado por el arquitecto Michael Reynolds en el año 1990. El estudio se centró en determinar el grado de viabilidad, como así también de conveniencia, de aplicar dicho diseño en el distrito de Potrerillos, más precisamente en la localidad de Valle del Sol. Para ello se abordó la situación desde un punto de vista holístico e integrador de diversas aristas y variables capaces de influir en lo previamente resaltado. En primera instancia se desarrollaron conceptos claves en cuanto al funcionamiento y estructura de una NT, con el fin de esclarecer en que consiste precisamente el modelo. Para luego, extrapolar el susodicho al área de estudio y estimar potenciales rendimientos en base al examen de ciertos tópicos concretos como lo son: aprovechamiento de energías renovables, impactos ambientales y viabilidad tanto económica como legal. Se determinó que la NT como propuesta habitacional constituye un modelo conveniente desde el punto de vista económico dado a sus materiales de bajos costos provenientes del entorno, tanto natural como artificial. Asimismo, se llevó a cabo una estimación de probables impactos ambientales, concluyendo que los impactos generados por una NT son considerablemente menores a los ocasionados por una estructura edilicia convencional. Y en lo que respecta a lo energético, se remarcó como esencial la utilización de paneles solares para lograr la total autosuficiencia, dado que las condiciones de radiación solar presentes en el área de estudio poseen características ideales para el aprovechamiento de tal recurso. Por último, se determinó que la legislación edilicia del municipio de Lujan de Cuyo no permite el emplazamiento de viviendas ni establecimientos que no cuenten con la correspondiente estructura anti sísmica reglamentaria. Por lo que se establece que son necesarios futuros estudios respecto a la resistencia sísmica provista por los cimientos de una NT con el fin de poder elaborar conclusiones más detalladas en cuanto al grado de aplicabilidad de las mismas en el área de estudio. 2 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Índice Resumen .............................................................................................................................................................. 2 Hipótesis de trabajo…………………………………………… ................................................................................. 4 Capítulo 1:I introducción …………………………………………………………………………….……..…….………..5 I-1: Motivos y Objetivos………………………………………………………………………..……………..…….………5 l-2: Naturaleza y tipo de trabajo……………………………………..………………..…….………………………....….7 l-3: Ubicación y vías de acceso………………………………...……………………..…………………………………..8 I-4: Aspectos geográficos generales………………………..…………………………..………………………………..10 1-4-1: Geología y morfología…………………………..………………………………………………..………….……..10 1-4-2: Clima……………………………………….………………………………………………………………..…..……16 1-4-4: Red de drenaje y recursos hídricos………………………………………………………………………..…..….17 1-4-5: Asentamientos humanos…………………………………………………………….....…………………………..19 1-4-6: Economía local…………………………………..………………………………………………………….....…….20 1-5: Materiales y métodos………………………….………………………………………………………………..……..20 Capítulo II : Proceso...............................................................................................................................................21 II- 1. Conceptos principales....................................................................................................................................22 II-2-1. Exposición al sol..........................................................................................................................................24 II-2-2- Disponibilidad de agua................................................................................................................................26 II-2-2-1. Sistemas de captación del agua...............................................................................................................27 II-2-3. Viento...........................................................................................................................................................29 II-2-3-1. Estratificación...........................................................................................................................................30 II- 3. Diseño............................................................................................................................................................30 II-3-1 Combinación de modulos.............................................................................................................................32 II-3-2. Materiales de construcción........................................................................................................................34 II-3-2-1 Selección de materiales............................................................................................................................36 II-3-2-2. Materiales secundarios............................................................................................................................38 II- 4. Sistemas........................................................................................................................................................41 II-4-1. Sistema eléctrico solar................................................................................................................................41 II-4-1-1. Consideraciones principales....................................................................................................................41 II-4-1-2. Energía solar fotovoltaica........................................................................................................................42 II-4-1-3. Ventajas y desventajas............................................................................................................................45 II-4-2. Energía eólica.............................................................................................................................................45 II-4-2-1. Aerogeneradores.....................................................................................................................................45 II-4-2-2. Diseños de aerogeneradores..................................................................................................................46 II-4-3. Sistema de filtrado de agua........................................................................................................................47 II-4-3-1. Filtrado de aguas limpias........................................................................................................................48 II-4-3-2. Filtrado de aguas sucias.........................................................................................................................49 II-4-4. Sistema de tratamiento de aguas grises y residuales................................................................................50 Capitulo III: Diseño de viviendas autosuficientes en Valle del Sol…………………………………………………...51 III-1. Diseño………………………………………………………………………………………………………………...51 III-2. Sistema energético………………………………………………………………………………………………….52 III-2-1. Paneles solares…………………………………………………………………………………………………...53 III-2-1-1.Estimación del rendimiento………………………………………………………………………………….... 54 III-2-2. Aerogeneradores………………………………………………………………………………………………….58 III-3. Obtención del agua……………………………………………………………………………………………........59 III-4. Aspecto legal…………………………………………………………………………………………...…………....61 III-5. Impacto ambiental derivado de la construcción de una nave Tierra…………………………………….....….61 Conclusiones……………………………………………………………………………………………………………….65 Bibliografía ……………………………………………………………………………………………………………….. 67 3 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Hipótesis de trabajo “Las características ambientales presentes en Valle del Sol, como así también la legislación vigente, posibilitan el diseño y posterior desarrollo de viviendas autosuficientes basadas en la obtención y aprovechamiento de energías renovables, y la utilización de técnicas y materiales de construcción de carácter alternativo y ecológico” “El desarrollo y posterior implementación de una matriz energética de tipo desconcentrada, basada en la en el desarrollo de viviendas capaces de lograr autonomía energética haciendo uso de tecnologías que permitan el aprovechamiento de energías renovables significaría una solución viable al déficit energético actual, como así también una oportunidad para el desarrollo de nuevas fuentes de empleo y una merma en los costos provenientes de la importación de energía” “El uso de materiales de construcción alternativos de carácter sustentable permite la realización de viviendas confiables y estables, a un costo menor y reduciendo los impactos ambientales, tanto directos como indirectos, propios de los procesos edilicios actuales” 4 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Capítulo I: Introducción Factores como el aumento poblacional, el avance de la urbanización , un mal ordenamiento territorial, la ampliación de la base productiva y un estilo de vida consumista que promueve la predación de recursos y su posterior derroche han configurado una situación de desbalance, en la cual la capacidad intrínseca que posee el planeta Tierra de regenerar sus recursos y los tiempos necesarios para que esto ocurra se han visto opacados por una explotación furtiva provocando un inevitable agotamiento. La organización ecologista WWF, ha determinado que el 8 de agosto del presente año la humanidad ya utilizó la totalidad de los recursos que la tierra es capaz de producir en el plazo de un año, entrando de esta manera en un déficit ecológico que compromete la disponibilidad de recursos para las generaciones futuras e ignorando lo propuesto por el Informe Brundtland en el año 1998. Este trabajo posee como objetivo combatir esta problemática mediante el planteamiento de alternativas habitacionales amigables con el medio ambiente las cuales reduzcan al mínimo el impacto antrópico propio de cualquier urbanización como así también promuevan el uso de energías renovables con el fin de satisfacer las necesidades propias de la vida moderna. Para cumplir con tal fin se realizó una descripción en cuanto al diseño, construcción, funcionamiento y demás aspectos básicos de las denominadas viviendas autosuficientes, como así también sus cualidades reales en cuanto a la autonomía energética que las mismas son capaces de proveer. Por otro lado , se determinó en qué medida es factible la aplicación del modelo habitacional propuesto en el área de estudio ,teniendo en cuenta que las condiciones ambientales son un factor fundamental y sumamente vinculante en cuanto a su funcionamiento y rendimiento, motivo por el cual se procedió a realizar una descripción y posterior interpretación de todos aquellos componentes del ambiente presentes en la localidad de Valle del Sol , y cuyo presencia, ausencia o magnitud resulten en una condicionante a la hora de la construcción de una vivienda autosuficiente I-1: Motivos y Objetivos Actualmente, la provincia de Mendoza posee una matriz energética basada, principalmente, en el aprovechamiento de dos fuentes: la energía hidroeléctrica proveniente de las represas y la energía termoeléctrica proveniente de la quema de gas natural (Cortellezzi et al., 2009). El principal problema de estos tipos de energías son los costos que acarrean en cuanto a su traslado y distribución, teniendo en cuanto que su generación se produce en centrales específicas, se requiere la construcción y mantenimiento de grandes tendidos eléctricos que posibiliten el correcto funcionamiento y distribución de la energía a los usuarios finales. Por 5 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui otro lado, esto a su vez produce que, en el trajín de las grandes distancias recorridas, se pierda de manera inevitable grandes cantidades de energía, siendo todos estos costos luego trasladados a los consumidores. Si bien la provincia de Mendoza se encuentra en una posición favorable respecto a otras provincias en lo que respecta a la generación de energía, cuestiones como la falta de inversión para el aprovechamiento de energías renovables y un aumento considerable del consumo, han configurado una situación actual en la cual la importación de energía aumenta año a año con el fin de compensar el déficit energético, escenario que resulta inverosímil y poco conveniente para la economía local. (Cortellezzi et al., 2009) En cuanto al consumo, de acuerdo a da puede establecer que en los pasados 15 años se ha producido un aumento considerable, habiendo aumentado en un 41% el consumo de gas y en un 58% el consumo de electricidad, y se estima que dichas cifras seguirán aumentando de manera progresiva junto al crecimiento de la población y la propagación de malos hábitos en cuanto al uso racional de energía (Simonovich, 2016). En consecuencia a esto, resulta fundamental ampliar la matriz energética de la provincia, optar por sistemas difusos de generación eléctrica y realizar inversiones en el campo de las energías alternativas, siendo necesario para esto el establecimiento de nuevas políticas de estado y la planificación de nuevas estrategias en cuanto al funcionamiento de la matriz energética provincial. Es en este punto en el cual las viviendas autosuficientes adquieren una gran relevancia en cuanto a su potencial para solucionar una de las principales problemáticas actuales, su capacidad para aprovechar los factores ambientales circundantes y generar su propia energía convierten a dichas viviendas en una alternativa real, conveniente y sustentable a la hora de solucionar el déficit energético producido por el estancamiento de inversiones y el incremento progresivo de los niveles de consumo. A su vez, resulta clave destacar que la construcción de viviendas autosuficientes está basada en el aprovechamiento sustentable del agua, haciendo uso de sistemas de reutilización de la misma que permitan su máximo aprovechamiento y ahorro, tópico que no resulta para nada menor al considerar que la provincia de Mendoza se caracteriza por ser un desierto con usuales problemas en cuanto a la disposición de agua. (Campos y De Pedro, 2001) El objetivo primordial de este trabajo consiste en determinar las posibilidades reales de extrapolar este modelo habitacional a la zona elegida como área de estudio, es decir, a la localidad de Valle del Sol perteneciente al distrito de Potrerillos, para ello es necesario un estudio integral de los factores ambientales y condiciones climáticas presentes en dicha localidad que puedan significar un condicionante a la hora de la construcción de dichas viviendas. Además, es necesario un análisis de la legislación actual con el fin de determinar si es de carácter legal la implementación de los materiales reciclados y alternativos propios de las viviendas autosuficientes. 6 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Se establecen como objetivos del trabajo los siguientes: • Determinar si las condiciones ambientales presentes en Valle del Sol permiten el desarrollo de viviendas autosuficientes • Evaluar el impacto ambiental derivado de la construcción de una vivienda autosuficiente • Realizar un análisis de los beneficios que las viviendas autosuficientes son factibles de proveer. • Determinar si el desarrollo de viviendas autosuficientes significaría una solución a problemas como la crisis energética y habitacional. I-2: Naturaleza y tipo de trabajo La naturaleza y tipo de trabajo hace referencia a una tipología de investigaciones en ciencias sociales, esto quiere decir el alcance que puede tener una investigación científica. Esta tipología tiene en cuenta 4 categorías, las cuales son exploratorias, descriptivas, correlacionales y explicativas. (Hernández Sampieri et al., 1997) En el presente informe se pueden identificar dos de las categorías anteriormente mencionadas, estas son: exploratoria y descriptivo .Es descriptivo debido a que un texto descriptivo es aquel en el cual se busca describir los distintos aspectos de determinadas situaciones y eventos, básicamente decir como es y se manifiesta cierto fenómeno, En el presente trabajo se realiza una descripción de los aspectos básicos de una vivienda autosuficiente, como así también de sus beneficios y posibles impactos. Además, es un estudio de naturaleza exploratoria, debido a que lo que se intenta determinar respecto a la construcción de viviendas autosuficientes el área de estudio no posee actualmente una respuesta clara ni concreta, es menester la realización del correspondiente estudio para lograr encontrar una respuesta a las hipótesis e interrogantes planteadas respecto al rendimiento, factibilidad y conveniencia de la construcción de viviendas autosuficientes en Valle del Sol. (Hernández Sampieri et al., 1997) 7 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui I-3: Ubicación y vías de acceso La localidad de Valle del sol, se encuentra ubicada en el distrito de Potrerillos, departamento de Lujan de Cuyo, Mendoza, Argentina. Al noreste, limita con la localidad de Las Vegas, y a 11 kilómetros de distancia se encuentra Potrerillos, al sureste a 41 kilómetros se halla Tupungato y al noroeste a 54 kilómetros de Penitentes. Se encuentra a la vera de la Ruta Provincial 89, la cual constituye su principal vía de comunicación. Las coordenadas geográficas exactas son: latitud 33° 1'22.99"S, longitud 69°17'50.54"O. La siguiente imagen muestra cómo acceder al área de estudio desde las calles San Martin y Garibaldi (Km 0). A la izquierda de la imagen se observa el tiempo estimado, la distancia y las indicaciones para llegar. Es bastante útil excepto al llegar dentro de la localidad de Las Vegas, por eso se adjuntaron indicaciones que sean de utilidad para mejorar la comprensión de la imagen. Se seguirán las indicaciones dadas por la imagen en la parte izquierda de esta hasta llegar aproximadamente al Km 80,5 del recorrido, donde se encontraran por la ruta provincial 89. En ese lugar se podrán divisar dos caminos: uno continúa con la ruta nacional 89 y el otro, doblando a la derecha, adentrándose en un pueblo. Hay que tomar este camino doblando a la derecha y continuar a través de 2,9 Km para llegar al punto indicado en la imagen. Por este camino se encontrarán alojamientos turísticos, todos situados sobre esta calle, como: Complejos los Arreboles, Cabaña del Cóndor y Rincón de Potrerillos. Luego de encontrar este último siguiendo 600 metros ya se estará dentro de la localidad de Valle del Sol. Para llegar al punto exacto de la imagen se seguirá por esta misma calle hasta encontrar un complejo de cabañas llamado Complejo Arcoíris. A 100 metros de este lugar, se llegará a un cruce en el cual a la derecha se observará una calle larga. El cruce entre la calle por dónde se viene y esa calle, es el punto exacto indicado 8 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 1. Imagen que muestra cómo llegar desde la Ciudad de Mendoza a la localidad de Valle del Sol. Imagen tomada de Google Maps. Figura 2. Mapa de Potrerillos y Argentina. Encerrado en un círculo la localidad de Valle del Sol. En el cuadrado a la derecha del mapa la localidad de Valle del Sol con una vista más cercana. Elaboración propia a partir de imágenes tomadas de Google Earth y consultas a la unión vecinal de Valle del Sol. 9 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui I-4: Aspectos geográficos generales I-4-1: Geología y geomorfología La localidad de Potrerillos se encuentra en la Precordillera, por lo tanto, se puede caracterizar la geomorfología de Potrerillos según la geomorfología de la Precordillera. (Bordonaro, 2012). La precordillera se ubica entre el valle de Uspallata y el piedemonte de la Ciudad de Mendoza, al oeste y al este respectivamente. Hacia el sur se extiende hasta el cerro Cacheuta y hacia el norte San Juan. Bordonaro (2012) realiza Angulo de inclinación una descripción del sector oriental y occidental: Sector Oriental Sector Occidental Sobre corrimientos de bajo Rocas del Paleozoico ángulos buzantes hacia el Inferior metamorfizadas oeste que inclinan hacia el este y oeste Rocas Escamas de rocas Rocas sedimentarias de paleozoicas plegadas por edad carbonífera encima de rocas mesozoicas y cenozoicas. Debido a que la formación de una estructura montañosa es un proceso de millones de años, se puede diferenciar lo ocurrido en las distintas etapas para concluir con la formación de la Precordillera que hoy en día se conoce. (Bordonaro, 2012) En la siguiente tabla elaborada en base a Bordonaro (2012) se realiza una descripción de lo ocurrido en cada época geológica respecto a la formación de la Precordillera. 10 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Era Periodo Época Acción Cuaternario Holoceno Esta activación tectónica (1.8ma a hoy) (11.000 años que aun continua y es la a hoy) responsable de la intensa Pleistoceno actividad sísmica que hoy (1.8 ma a posee el piedemonte 11.000 años) mendocino porque allí se ubican las principales fallas activas que ocasionan los sismos de Mendoza Plioceno Se levantó la Precordillera (5 a 1.8 ma) en forma de faja plegada y corrida empujada desde el oeste y así se reactivaron Cenozoica Neógeno antiguas estructuras (65 ma a hoy) (23 a 1.8 ma) paleozoicas. La estructura de la Precordillera como montaña es de edad Pliocena y es más nueva que las Cordilleras Principal y Frontal, aunque tiene rocas y estructuras más antiguas Mioceno Actividad magmática, cuyas (23 a 5 ma) rocas actualmente afloran en los cerros precordilleranos Melocotón, Bayo, Colorado y Paramillos Cretácico Intensa actividad (146 a 65 ma) magmática 11 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Jurásico Intensa actividad Mesozoica (208 a 146 ma) magmática (245 a 65 ma) Triásico Intensa actividad (245 a 208 ma) magmática Pérmico Evento orogénico conocido (286 a 245 ma) como Orogenia Sanrafaelica, que provoco Paleozoica levantamiento de rocas (544 a 245 paleozoicas ma) Devónico Intensa deformación y (360 a 286 ma) levantamiento a fines de este periodo Ordovícico Etapa de acreción de un (505 a 440 ma) terrane alóctono 12 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Potrerillos Figura 4. Mapa geología de Mendoza. Bordonaro, 2012 13 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Potrerillos Figura 5. Mapa de las provincias geológicas de Mendoza. Bordonaro, 2012 Potrerillos Figura 6. Mapa geológico del piedemonte y Precordillera. Bordonaro, 2012 14 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Una caracterización más detallada de las edades de la geología del distrito de Potrerillos, se logra analizando las localidades de Potrerillos, El Salto – Las Vegas y Valle del Sol – Piedras Blancas. La imagen siguiente muestra el distrito Potrerillos y las distintas edades que la componen geológicamente. 4 1 5 2 3 Figura 7. Imagen que muestra distintas edades en la geología Argentina. SEGEMAR, 2016.La explicación de esta figura esta explicada en el cuadro siguiente. Referencia Color Localidad Evento Edad Composición Neógeno Sedimentitas Tectónico 1 Amarillo El Salto – Cuenca de Las Vegas ante país continentales epiclasticas 2 Rosado Potrerillos Depósitos de rift Triásico Sedimentitas continentales epi y piroclásticas 15 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui 3 Violeta El Salto Plateau Pérmico - Volcanitas acidas riolítico Triásico y mesosilícicas. postcolisional Sedimentitas continentales epiclasticas 4 Gris Valle del Depósitos de Carbonífero Sedimentitas Sol – rift - Pérmico marinas y Piedras continentales Blancas epiclasticas. Químicas. Volcanitas mesosilícica 5 Negro - Sin datos Sin datos Sin datos I-4-2: Clima Para caracterizar el clima en la localidad de Potrerillos, se utilizaron datos recopilados por la estación meteorológica de Aguaditas cuya localización está próxima del lugar de estudio. Figura 8. Cuenca Rio Blanco y ubicación de EM Aguaditas. Páez et al, 2013 Según Páez et al (2013), la cuenca la cuenca del río Blanco está sometida a un clima árido con precipitaciones medias anuales de 400 mm. Estas lluvias normalmente de corta duración, 16 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui pero bastante intensas ocurren en los meses de diciembre, enero y febrero, (Fig. 10) que a veces terminan generando aluviones en el Cordón del Plata y aumentos notorios en el caudal del río Blanco. Debido a las posibilidades de aluviones que podrían ocurrir por lo dicho anteriormente se realizó un registro de estos desde 1942 a 2001. Esto se logró debido a la investigación realizada y a la información aportada desde habitantes del lugar hasta registro pluviómetros pasando por archivos periodísticos. Gracias a estos aportes se logró identificar los aluviones de mayor importancia entre esos años que ocurrieron en el año 1960, 1967, 1970 y 1982. Lo más importante que se puede destacar y de lo que se tenía cierta evidencia es sobre la incidencia del fenómeno El Niño con respecto a los aluviones. Se ha observado que gracias a El Niño se ha incrementado notablemente la intensidad de los aluviones. (Páez et al ,2013) Figura 9. Tabla que muestra las precipitaciones medias mensuales de algunas estaciones, ente ellas Aguaditas. Páez et al, 2013 I-4-4: Red de drenaje y recursos hídricos Dentro de Potrerillos, tanto en la localidad de Piedras Blancas, Las Vegas, El Salto y Valle del Sol, se puede determinar que el principal cauce de agua es el llamado río Blanco. En la red de drenaje y recursos hídricos de Valle del Sol, los arroyos más importantes son el Morteritos y el Alumbre que son cauces paralelos que llegan hasta la zona de captación Las Mulas. Esta es la fuente principal de agua de la localidad, y cuando ocurre alguna complicación en estos, esta fuente se interrumpe y la localidad queda sin agua. Debido a que no hay información sobre el caudal, velocidad, pendiente, etc. de estos arroyos, solo se nombraran. Como se mencionó anteriormente, el llamado río blanco es el cauce más importante de este distrito, según la caracterización realizada por Maza y Burgos (2016), del Instituto Nacional del Agua, se dilucida que su extensión es de 300,7 km2. También se observa que el régimen 17 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui de la cuenca del río Blanco como su arroyo principal, El salto, es nivoglacial, ya que la cuenca tiene como divisoria de agua a la cadena Cordón del Plata. Tanto los habitantes de la localidad como la planta de OSM S.A utilizan esta agua proveniente del escurrimiento del Cordón del Plata. Las mayores precipitaciones en la cuenca ocurren en la temporada estival que generan variaciones en los caudales de todos los cauces de agua de la cuenca. La mayor problemática relacionada con estas crecidas ocurre a la porción del Rio Blanco que costea la avenida Los Cóndores debido a la cantidad de población que habitan, tanto cabañas como campings y la planta potabilizadora (Maza y Burgos,2016) Figura 10. Cuencas principales del Rio Blanco. Maza y Burgos, 2016. Instituto Nacional del Agua. Si bien no se encuentran dentro de Valle del Sol o Las Vegas, es debido nombrar y describir al río Mendoza y el dique Potrerillos debido a su cercanía y principalmente por su importancia hídrica. Martínez (2016) de Recursos Hídricos, al referirse de la cuenca del Rio Mendoza, habla de que esta drena una porción del frente de la cordillera de Los Andes (aproximadamente 90km) y finalmente desemboca en la laguna de Guanacache. En esta cuenca las precipitaciones se dan en cantidades mayores en la época estival y las precipitaciones medias anuales se acercan a los 220mm. En los meses de diciembre, Enero y Febrero se da la época de mayor evo transpiración, de aproximadamente 782mm, entonces esto culmina con un déficit de 562mm. El régimen de esta cuenca es nivoglacial. También Martínez (2016) nombra las principales características del dique potrerillos, al cual lo define como un dique regulador, cuyo objetivo es brindar de agua potable al Gran Mendoza. Al hablar 18 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui del dique en sí mismo, su capacidad es de 420 Hm3 y el espejo de agua es de 1500 Ha con una altura de 114 metros y un largo de 470m. Fue inaugurado en el año 2005 y solo permite controlar un tercio del caudal del rio. En cuanto al embalse se observa que su profundidad es de 107m, su ancho es de 3km y el largo total de 12. Su máxima cota de operación es de 1377 msnm y una cota mínima de 1340 snm. (Martinez, 2016) Figura 11. Cuencas principales Rio Mendoza. Martínez, 2016. Subsecretaria de Recursos Hídricos. I-4-5: Asentamientos Humanos El distrito Potrerillos pertenece al departamento de Lujan de Cuyo, Provincia de Mendoza, Argentina, y es una zona poco poblada. Según el último censo del año 2010, la cantidad de habitantes es de 2075 personas, por lo que lo convierte en una zona con densidad muy baja y por ende con pocos servicios. Entre su infraestructura más destacada cuenta con una escuela primaria, un centro cultural y una planta potabilizadora (además del ya nombrado dique Potrerillos). También hay diversos almacenes y restoranes. Su trascendencia se debe a que es una zona turística debido a su atractivo paisajístico y la cercanía con la montaña que genera un escenario completamente distinto que el de la ciudad. Esto siempre ha sido así, pero desde la construcción del dique Potrerillos se acrecentó de forma considerable debido a las actividades recreacionales que se realizan en este. Por estas razones se encuentran en distintas localidades como El Salto, Las Vegas, Piedras 19 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Blancas, Valle del Sol; una gran cantidad de cabañas para alquilar, como así también campings a los que acuden tanto turistas como la misma gente de la provincia de Mendoza. Una curiosidad del lugar es que, en el año 2001, durante el censo, la población registrada oficialmente fue de 0. Esto se debe a que durante esa época el dique Potrerillos estaba en plena construcción y la gente que habitaba la Villa Potrerillos fue desalojada. Aunque no es una zona muy poblada y el menor porcentaje de las personas viven todo el tiempo, el atractivo turístico genera un gran flujo de personas que habitan cabañas por el fin de semana generando un aumento considerable de la población en esas fechas. Por lo dicho anteriormente se observa que en los fines de semana la población aumenta y cualquier problemática que se genere en esos días, tendrá un impacto mayor. (Municipalidad de Lujan, 2016) I-4-6: Economía local Se puede destacar principalmente como actividad local a todo lo relacionado en el turismo. Esto se debe a distintos factores que hacen de Potrerillos un lugar turístico por excelencia. El contacto con la naturaleza que se logra, sumado a la hermosa vista y la cercanía a la montaña, como también el dique Potrerillos, generan que este lugar sea muy visitado tanto por extranjeros como personas que habitan en Mendoza. La fuente más importante son las cabañas en alquiler y venta en las distintas localidades de Valle del Sol, Piedras Blancas, Las Vegas y El Salto y también los campings de estas localidades que son bastantes concurridos. Además, una fuente de ingreso es la proveniente de las actividades relacionadas al turismo. Esto se refiere a actividades en las que es necesario pagar por ellas como montar a caballo, kayak, vela. Y también actividades en las que no hace faltar pagar, pero la posibilidad de realizarlas en este lugar genera una mayor concurrencia de turistas, como trekking, bici de montaña, pesca. Si bien las actividades en las que es necesario pagar no generan por si mismas un gran ingreso, ocurre lo mismo que con las no pagas, la posibilidad de poder realizarlas le da un valor agregado a la zona. (Municipalidad de Lujan, 2016) I-5: Materiales y métodos Para realizar esta primera parte los materiales usados fueron: Computadora para acceder a las distintas fuentes de archivos bibliográficas desde papers hasta páginas gubernamentales. Dentro de esta categoría hay que hacer referencia a los distintos programas utilizados para realizar el trabajo. 20 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Para realizar la búsqueda de información se utilizó el buscador Google Chrome, se accedió a motor de búsqueda Google y Google Académico. Dentro de esta categoría también se hizo de uso páginas como INSTITUTO NACIONAL DEL AGUA, CCT MENDOZA, SUBSECRETARIA RECURSOS HIDRICOS ARGENTINA, CONICET, INDEC BASE REDATAM CENSO 2010, MENDOZA IRRIGACION, DEPARTAMENTO GENERAL DE IRRIGACION, SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA DEL SERVICIO GEOLOGICO MINERO ARGENTINO Para las imágenes y realizar la cartografía del trabajo se utilizó: 1. Motor de búsqueda de Google 2. Programas como Word, Power Point, Paint, Google Maps, Google Earth, VSO Image Resizer, SIG SEGEMAR. 3. Scanner para imágenes localizadas en libros. Libros para temas principalmente complejos como lo es la geología y geomorfología. En esta categoría se incluye el uso de la Biblioteca de la Universidad Maza y libros de propiedad personal. Capitulo II: Proceso En el siguiente capítulo se realiza la descripción y explicación de aquellos conceptos fundamentales relacionados a la edificación de una vivienda autosuficiente que son de necesaria comprensión para lograr la aplicación del diseño de manera efectiva. Se consideran aquellos aspectos que hacen a su estructura, como lo son los materiales utilizados para su construcción, sus métodos para generar energía, la presencia de un clima interno agradable para con el ser humano, los sistemas de recolección y tratamiento de agua (ya sean grises o negras) y la implementación de sistemas sanitarios secos para la posterior creación de compost. Por otro lado, se mencionan aquellos principios esenciales que sirven como fundamento a la creación de las viviendas autosuficientes, como así también a su posterior utilización para el hábitat, utilización que implica un cambio en los paradigmas de las costumbres habitacionales actuales de la sociedad, remplazando un sistema de dependencia energética por uno de generación y administración propia, mediante el uso de tecnologías actuales que permiten el aprovechamiento de fuentes de energías renovables, en este caso, la solar y eólica. 21 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Debido a la variedad de modelos y diseños existentes, el presente trabajo se centró en aquel considerado de mayor eficacia, la “Nave Tierra” propuesta por el arquitecto Michael Reynolds en el año 1990, diseño de vivienda autosuficiente que tuvo sus primeros prototipos en Nuevo México, Estados Unidos. II- 1. Conceptos principales Como vivienda autosuficiente se define a aquellas construcciones realizadas a partir de materiales naturales como así también reciclados, los cuales son elegidos en base a su capacidad de retener calor y permitir la creación de un microclima agradable para con las personas que habiten en el hogar (Palacios Blanco, 2007). Por otro lado, dichas viviendas son diseñadas de tal manera que poseen la capacidad de aprovechar al máximo el entorno en el cual están ubicadas, obteniendo del mismo tanto la energía como el agua para el consumo, mediante el uso de paneles solares y tanques recolectores de agua de lluvia respectivamente. De acuerdo a Reynolds (1990), una vivienda autosuficiente será tal en la medida que cumpla una serie de parámetros determinados. 1) Creación de un microclima interno y conservación del calor: Las viviendas autosuficientes diseñadas por Reynolds (1990) poseen densas paredes y un subsuelo construidos a partir de neumáticos, los cuales tienen la característica de absorber el calor durante el día y liberarlo durante la noche generando así, un clima estable. A esto se le suma una pared principal la cual estará construida a partir de paneles de vidrio con el fin de lograr la mayor absorción de calor posible como así también iluminar el ambiente. Esta pared de vidrio será localizada de acuerdo a la posición del sol durante el invierno, de esta manera se logra tener la mayor captación de energía posible durante los periodos más fríos. 2) Aprovechamiento de energías renovables: Reynolds (1990) indica que las principales energías recolectadas y almacenadas por las casas autosuficientes son la solar, mediante el uso de paneles fotovoltaicos, y la energía eólica, a partir del uso de turbinas de viento. La energía captada por estos dispositivos es almacenada en baterías de ciclo profundo para su posterior aprovechamiento. Es debido a este aspecto la importancia que implica realizar un estudio de las condiciones climáticas del área en donde se desee construir una vivienda autosuficiente, ya que las mismas dependen en su totalidad de factores atmosféricos que se presentan en mayor o menor medida a lo largo del planeta. 3) Captación y tratamiento del agua: La principal fuente de agua utilizada en Reynolds (1990) son las precipitaciones. Toda vivienda autosuficiente posee un sistema de captación de agua de precipitación situado en el techo, dicha agua será canalizada hacia una cisterna, 22 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui la cual alimenta un sistema potabilizador consistente en una variedad de filtros que poseen como función eliminar cualquier tipo de bacteria y/o contaminante presente en el agua. Una vez purificada, el agua es conducida hacia un tanque para su posterior aprovechamiento. Aguas grises: Las aguas grises son canalizadas hacia una celda botánica la cual tiene como función oxigenar y filtrar el agua mediante el uso de plantas y bacterias, con el fin de reducir la carga de nutrientes. El agua sobrante de este proceso de filtrado es utilizada en el desagüe de inodoros, transformándose así en aguas negras. Aguas negras: Las aguas negras provenientes del desagüe de los inodoros son canalizadas hacia un tanque séptico en el cual se produce una digestión anaeróbica de las mismas, transformando los residuos cloacales sólidos en líquidos. Una vez finalizado este proceso, el agua será dirigida hacia celdas botánicas localizadas en el exterior de la vivienda. 4) Utilización de materiales de construcción ecológicos : Las viviendas autosuficientes tienen como característica primordial una estructura arquitectónica basada en la implementación de materiales de construcción ecológicos, entiéndase por estos, aquellos materiales disponibles de manera natural en el entorno como lo es la tierra, o elementos reciclados, como es el caso de ecoladrillos o neumáticos fuera de uso. Esto permite alivianar el impacto generado por las empresas dedicadas a la fabricación de materiales de construcción mediante el uso de elementos alternativos disponibles al alcance de cualquier persona. II- 2: Ubicación de la vivienda Debido a que las viviendas autosuficientes configuran unidades dinámicas que se encuentran en constante relación con el ecosistema y los factores ambientales que lo componen, es menester poseer un conocimiento profundo de dichos factores, como así también la forma en la que interactúan entre sí y con una posible vivienda autosuficiente. La importancia de conocer las condiciones ambientales de una ubicación especifica de manera previa, reside en que tanto el diseño como la construcción de una vivienda autosuficiente depende de los fenómenos ambientales presentes, parámetros como la selección de materiales, la disposición del frente de la vivienda o el sistema de obtención de agua potable empleado, se verán alterados respecto a las condiciones climáticas o la ubicación respecto a los hemisferios. Una vivienda construida en una zona con bajo nivel de precipitaciones no podrá depender del agua pluvial como fuente principal de suministro, debiendo enfocarse en la utilización de otras fuentes de agua para consumo humano. 23 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui A continuación se realiza una descripción de aquellos factores que influyen en el diseño de una vivienda autosuficiente, como así también la variación que se produce en el mismo en base a su implementación en las diversas franjas climáticas. II-2-1. Exposición al sol La importancia del sol reside en que es capaz de brindar energía, luz y calor, con tal magnitud que su correcto aprovechamiento permitiría no depender de otros sistemas para lograr el confort habitacional, tanto en cuestiones de climatización interna, como generación energética para uso doméstico. El diseño de la Nave tierra fue puesto a prueba por primera vez en Estados Unidos, más precisamente en Nueva México, zona cuya amplitud térmica oscila entre los -35 °C y los 40° C en verano, y sin embargo el diseño logro mantener una temperatura interna entre los 18 y 24° C sin requerir de la implementación de sistemas de calefacción ni refrigeración externos. (Reynolds, 1990). Para lograr dicha estabilidad se requiere conocimientos referidos a la ubicación, movimiento y altitud del sol, para sí orientar de manera correcta el frente de la casa como así también determinar en el ángulo en el cual estará dispuesto. Por otro lado, resulta un aspecto clave los materiales empleados en la construcción de la vivienda para lograr la entrada de la mayor energía calórica posible y su posterior contención en la estructura, la cual luego será liberada de manera paulatina durante la noche. La utilización del vidrio como fachada principal de la vivienda y el uso de neumáticos y tierra para su esqueleto, configuran una combinación ideal para dicho propósito. El panel de vidrio dispuesto en base a la ubicación y altitud solar, permite el paso de los rayos solares mientras que la tierra y los neumáticos son excelentes almacenadores de calor. (Vale, 1978). Por lo tanto, se puede establecer que el panel de vidrio, que constituye la pared frontal de la vivienda, deberá estar orientado hacia la posición que posea el sol en el mes de invierno, para así lograr el máximo aprovechamiento de su calor en los meses más fríos del año. 24 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 12. Orientación del vidrio en base a la ubicación del sol. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra. Para lograr un mayor entendimiento de lo expuesto previamente, se procede a describir la aplicación de estos conceptos en el diseño original de la Nave Tierra, en base a las características presentes en Nueva México, Estados Unidos En Nueva México, el día más frio del año ocurre en la estación invernal cuando el sol posee una altitud solar equivalente a los 30°, por lo que los ventanales deberán orientarse de manera perpendicular al sol en un ángulo de 60° y con dirección sur, logrando de esta manera que los rayos solares ingresen con un ángulo de 90° a la vivienda. Logrando de igual manera que en el verano, cuando el calor es indeseado, los rayos del sol no ingresen en su totalidad, provocando la reflexión de los mismos. 25 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figuras 13 y 14. Diferencia en la posición del sol respecto a invierno y verano. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra El proceso previamente descripto se basa el principio físico de que la transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo caliente a un frio. En este caso, durante el día las paredes frías absorben el calor del sol, mientras que, durante la noche, al enfriarse el aire, el calor almacenado en las paredes comenzara a ser liberado hasta llegar al punto de equilibrio. II-2-2- Disponibilidad de agua El recurso agua es fundamental para el desarrollo de la vida, su ausencia significaría la imposibilidad de habitar un determinado espacio físico, mientras que su escasez influiría de 26 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui manera negativa en lo que respecta al confort del ser humano, provocando impactos tanto en su salud física como psicológica. Dicho esto, resulta fundamental conocer el régimen hídrico de un sitio específico antes de diseñar el boceto una futura vivienda autosuficiente. Si bien, la Nave Tierra de Reynolds se basa en la recolección de agua proveniente de las precipitaciones, como del aprovechamiento de las precipitaciones níveas, esto solo será posible en locaciones cuya cantidad anual de agua precipitada sea la suficiente como para satisfacer los requerimientos de agua de un ser humano, ya sea para consumo o para higiene. En otros sitios, donde las precipitaciones sean escasas, será necesario el aprovechamiento de fuentes complementarias como lo es la obtención de agua subterránea mediante la realización de pozos como así también el aprovechamiento directo de cualquier cuerpo de agua, ya sea de naturaleza lentica o lotica. (van Lengen, 1982) II-2-2-1. Sistemas de captación del agua a- Sistemas de captación de aguas pluviales en techos Este sistema consiste en la implementación de un diseño de bajo costo, pero alta eficiencia, que permite canalizar el agua proveniente de las precipitaciones y almacenar la misma en cisternas. El diseño de este sistema cuenta con una serie de pasos. (Palacios Blanco, 2007) 1- Captación: Requiere de un techo con una cierta pendiente que permita el escurrimiento del agua hacia las canaletas. Es necesaria la limpieza periódica del techo para evitar posibles fuentes de contaminación, como así también debe tenerse conocimiento de los materiales de los cuales está compuesto el techo, debido a que algunos pueden resultar nocivos y contaminar el agua, es por este motivo que se debe evitar techos de plástico y optar por techos metálicos. 2- Recolección y conducción: Consiste en el traslado del agua hacia la cisterna, mediante la disposición de canaletas ubicadas en la parte inferior del techo. Dichas canaletas deben ser limpiadas de manera constante para evitar posibles obstrucciones, como así también se debe disponer de una maya que sirva de filtro en la entrada al tubo que conduce a la cisterna. 3- Almacenamiento: Consiste en un tanque que tiene como función llevar a cabo el 27 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui almacenaje del agua captada. Este tanque no debe medir más de 2 metros, debe ser impermeable y poseer una escotilla que permita su limpieza interior. Esta cisterna se encuentra conectada a un sistema que se encarga de distribuir el agua en la vivienda, previo proceso de filtrado. Figura 15. Sistema de captación de agua pluvial. Extraído de Palacios Blanco (2007). La casa ecológica De acuerdo a Reynolds (1990), con un rango de precipitaciones anuales equivalentes a 250 mm, la cantidad de agua recolectada mediante este sistema es suficiente para no depender de otros modos de recolección. b- Pozo de agua: Consiste en la perforación del suelo con el fin de interceptar un acuífero o mantos de aguas subterráneas (Bellido, 2004). Si bien es una gran fuente de agua, en muchas ocasiones carente de contaminantes, su realización muchas veces resulta costosa y el proceso demanda la utilización de un sistema de bombeo que consume energía eléctrica, la cual es sumamente valiosa en lo que respecta al funcionamiento de una vivienda autosuficiente. Una alternativa a esta problemática es hacer uso de una bomba solar de corriente directa, la 28 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui cual funciona de manera lenta y continua durante todo el día, siempre y cuando haya sol. (Reynolds, 1990) Figura 16. Esquema de pozo de agua. Extraído de Reynolds (1990). Nave tierra II-2-3. Viento El calentamiento de grandes masas de aire producido por la acción del sol configura el fenómeno conocido como viento. Dicho fenómeno consiste en el ascenso del aire caliente, lo que provoca el arrastre y movimiento de las masas de aire que se encuentran a su alrededor. En ciertas ocasiones, el movimiento de estas masas de aire es de carácter predecible gracias al estudio de las condiciones climáticas y geográficas, como así también provendrá de la misma dirección en la mayoría de las ocasiones. El conocimiento respecto a los patrones del viento es lo que facilita su aprovechamiento, ya sea con fines de ventilación o generación de energía. Para ventilación, se realiza una apertura en la parte de la vivienda que este de espaldas al viento, lo que provocara que una corriente de aire dentro de la vivienda y la renovación constante del mismo. Para la energía se utilizan molinos, los cuales poseen una 29 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui serie de brazos que son puestos en movimiento por el accionar del viento, generando electricidad que puede ser utilizada o almacenada en baterías. (Reynolds, 1990) II-2-3-1. Estratificación del aire Cuando un fluido aumenta su temperatura, se eleva, pero cuando se enfría, desciende. Este principio físico es lo que determina el fenómeno de la estratificación. Cuando se logra que el aire caliente atrapado en la parte superior de espacio determinado se escape, se permite que ingrese aire frio desde el exterior, siempre y cuando haya un orificio de entrada. En el caso de las Naves Tierra, estas poseen una claraboya alta operable, como así también unas ventanas bajas ubicadas en cada una de las habitaciones y espacio, con el fin de dejar escapar el aire caliente y crear circulación de aire dentro de la vivienda, manteniendo así un ambiente sano y fresco para el bienestar humano. (Reynolds, 1990) Figura 17. Esquema de sistema de ventilación. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra II- 3. Diseño Como fue mencionado anteriormente, existe varias alternativas a la hora de diseñar una vivienda autosuficiente, este trabajo se basa en aquel que se considera el más eficiente en cuanto a su rendimiento y autonomía energética, la Nave Tierra de Michael Reynolds. Dicho diseño es conocido con el nombre de “modulo U”, y consiste en un modelo estandarizado el cual posee caracterizas especificas en cuanto a los materiales empleados para su construcción, su forma, su disposición y su rendimiento esperado, tanto en la generación energética como en la recolección, purificación, distribución y reciclaje del agua. El modulo consiste en un espacio individual en forma de letra “U” , el cual posee: tres paredes 30 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui de masa densa ( con el fin de almacenar en ellas calor durante el día ), las cuales se encuentran construidas en base a neumáticos recubiertos en tierra ; una pared de vidrio ( la cual permite el ingreso de luz y energía calórica proveniente del sol ) cuya disposición estará determinada por el clima de la zona, la altitud solar y la ubicación geográfica especifica ; y un tragaluz ubicado en el techo. La estructura suele realizarse enterrada de manera leve en el suelo, esto permite su estabilidad como así también ayuda a lograr la climatización interna del habitad. Figura 18. Vista aérea de un módulo U. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra Figura 19. Vista de costado de un módulo U. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra 31 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Es recomendable que dicho modulo no supere las dimensiones correspondientes a 5,4 metros de ancho y 7,8 metros de profundidad. En caso de que dichas medidas sean superadas, la masa de aire en el interior de la vivienda se volverá tan grande que la masa correspondiente a las paredes vera su capacidad para mantener la climatización interna del hábitat. En caso que se desee constituir una vivienda más espaciosa, es necesaria la construcción de diversos módulos y su posterior conexión respetando una serie de reglas. II-3-1 Combinación de módulos Como fue mencionado anteriormente, un módulo no es necesariamente una vivienda en su totalidad, sino una habitación o espacio individual que no puede superar determinadas dimensione, es debido a esta situación que se han establecido una serie de principios y reglas que permiten la unión efectiva de los módulos U, creando conexiones entre cada uno de estos espacios. Es de esta manera que se logra el correcto desarrollo de una vivienda autosuficiente espaciosa capaz de alojar múltiples personas sin perder su capacidad de brindar bienestar. a- Línea recta Es el tipo de combinación más simple, consiste en construir los módulos unos al lado del otro, conectándose los mismos mediante el invernadero situado en la parte frontal. Figura 20. Vista aérea de una combinación en línea recta. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra 32 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui b- Fila escalonada Esta disposición es igual a la de línea recta, con la única diferencia de que en este caso los módulos son construidos de manera escalonada. Este modelo de combinación de módulos encuentra su fundamento en el ángulo acimut solar. Figura 21. Vista aérea de un sistema escalonado. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra c- Paso recto en pendiente Este tipo de combinación solo puede ser llevado a cabo en terrenos que presentan cierto nivel de pendiente. Consiste en la construcción de módulos uno detrás del otro, estando siempre el modulo presente en la parte trasera más elevada respecto al que se encuentra delante. En 33 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui estos casos, el techo de la vivienda ubicada delante puede ser utilizado como terraza del módulo trasero Figura 22. Vista lateral del paso recto en pendiente. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra Las tres combinaciones previamente mencionadas respetan dos preceptos primordiales: • Nunca se deben realizar aberturas en las paredes de masa densa, y en caso de que se realicen, es recomendable que sean mínimas • Los módulos deben ser dispuestos de manera tal que no se provoquen bloqueos totales ni parciales de la pared de vidrio de alguno de ellos. II-3-2. Materiales de construcción La urbanización y la edificación son actividades que acarrean intrínsecamente un determinado el impacto hacia el medio ambiente, el grado de dicho impacto estará determinado por la manera en que la misma se lleve a cabo, como así también por las medidas de mitigación que se adopten, si es que se adopta alguna. En cuanto a gastos energéticos, cabe destacar que la producción de una tonelada de madera requiere el consumo de 580 kW/h (incluyendo talar, serrar y transportar), mientras que la producción de una tonelada de aluminio es 12 veces, el acero ,24 veces; el vidrio, 14 veces; el plástico, 6 veces; el cemento, 5 veces y el ladrillo, 4 veces. (Palacios Blanco, 2007) Esto situación implica que los materiales usualmente utilizados en las construcciones diarias poseen un efecto sobre el medio ambiente, su producción y transportes requieren tanto del uso de energía como de recursos. Además, cabe resaltar el hecho de que el petróleo 34 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui constituye una de las principales materias primas en cuanto a la fabricación de numerosos materiales de construcción actualmente utilizados. Es en este punto donde surge la alternativa de los materiales naturales como lo son la tierra, la cal, el yeso, la piedra y la madre. Dichos materiales se pueden reciclar, no contaminan y forman parte de los ciclos ecológicos, manteniendo así, en la mayor medida posible, el equilibrio y armonía del ecosistema. Además, los materiales naturales consumen una mínima cantidad de energía en su elaboración y usualmente, son locales. Como ejemplo de esto se puede citar el caso del adobe hecho de tierra, el cual se encuentra en el terreno donde se planea construir. (Palacios Blanco, 2007) En base a lo mencionado, Palacios Blanco (2007) elaboró una lista sobre las cualidades presentes en los materiales catalogados sanos y ecológicos: • Ausencia de sustancias toxicas con potencial para dañar la salud • Son resistentes y pueden separarse con medios locales • Son de naturaleza renovable y se encuentran de manera abundante • Su origen y su fabricación tienen un efecto mínimo en el medio natural • Su producción se caracteriza por la presencia de buenas condiciones laborales • No producen radiaciones naturales o inducidas • Destacan por sus cualidades térmicas y acústicas • No producen contaminación electromagnética • Pueden ser reutilizados o reciclados • Son biodegradables • Se pueden reciclar en su uso original o tener uno distinto. Seleccionar los materiales de manera adecuada resulta un punto clave a la hora de lograr la construcción de una vivienda sana para con el usuario y el medio ambiente circundante. De acuerdo a Palacios Blanco (2007) deben evitarse los materiales que presenten las siguientes especificaciones: • Evitar materiales de naturaleza nociva como el asbesto, cloro o PVC. • Evitar la utilización de metales pesados • No hacer uso de materiales que emanen gases considerados nocivos • Priorizar el uso de cemente natural por sobre el artificial • Se debe limitar el uso del acero, y en qué caso de que se utilice, debe estar derivado al suelo para producir la descarga de su electricidad • Hacer uso de sistema de refrigeración “Greenfreeze” (a base de propano) • Evitar el uso de Impermeabilizantes bituminosos. • No hacer uso de fibrocementos 35 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui II-3-2-1 Selección de materiales De acuerdo a Reynolds (1990), a la hora de realizar la selección de los materiales empleados en la construcción de una vivienda autosuficiente, en este caso un módulo U, se debe ajustar el criterio a una serie de principios básicos, para así evitar que la vivienda genere el menor impacto y degradación ambiental posible. Es una correcta elección de los materiales lo que permite que una vivienda autosuficiente sea un elemente más del ecosistema, y logre una relación de armonía con el mismo. A continuación, se elaboró una lista de los principios básicos a los cuales la elección de materiales se debe adecuar. Autóctonos: Se opta por materiales locales con el fin de evitar los grandes costos energéticos que están implicados en el traslado. La mejor alternativa en este caso son los neumáticos de caucho de los automóviles, cabe resaltar el hecho de que los mismo son autóctonos de cualquier urbe densamente poblada. Además, mediante el uso de neumáticos como material de construcción se fomenta la reutilización de un elemento que de otro modo culminaría arrojado en un vertedero. Capaz de ser moldeados con poca o sin energía: Los neumáticos pueden ser utilizados en pilas para formar las paredes de un módulo U, sin necesidad de ninguna modificación previa. Todo lo que se requiere para su eficiente uso como material de construcción es rellenar y compactarlos con tierra para lograr una mayor estabilidad. Dicha tarea puede ser aprendida y llevada a cabo por cualquier cosa requiriendo una cantidad mínima de herramientas. Masa Cabe recordar que, en diseño de una Nave Tierra, resulta fundamental el almacenamiento de calor en las paredes con el fin de lograr la climatización interna. Es por ello que se utiliza tierra compactada dentro de los neumáticos, dicho material posee una excelente capacidad y densidad para llevar a cabo la retención de temperatura, que luego será liberada de manera progresiva durante la noche. Se considera que una pared de neumáticos recubierta por tierra 36 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui compactada constituye un excelente bloque de construcción térmico, como así también brinda una gran estabilidad estructural. Durabilidad La durabilidad que ofrece una pared compuesta de neumáticos rellenos con tierra compactada es insuperable, considerándose la misma durara para siempre. Solo existen dos factores capaces de deterioro el caucho: la luz solar y/o el fuego. Esta problemática es combatida mediante la cubierta de tierra, evitando que los neumáticos estén en contacto con la luz del sol. Por otro lado, el relleno de tierra también brinda la capacidad a los neumáticos de poseer una mayor resistencia a la incineración Resistencia Una pared compuesta de caucho y tierra presenta una increíble resistencia estructural, teniendo la capacidad de moverse o vibrar sin sufrir fracturas en su composición. Se considera que un bloque estructural de caucho y tierra posee el potencial suficiente como para resistir el movimiento propio de un terremoto. La cubierta rellena de tierra compactada es, quizás, uno de los materiales más resistentes y densos que pueden utilizarse a la hora de realizar una construcción. Sumado a esto el beneficio del bajo costo que su elaboración requiere, tanto a nivel energético como económico. Figura 23. Muros de neumáticos y tierra compactada. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra 37 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Uso/aplicación de baja tecnología: El equipamiento necesario para la realización de un módulo U es mínimo. Como primera medida, y quizás la más costosa, se requiere la labor de una retroexcavadora que acondicione el terreno en el cual se desea llevar a cabo la construcción. Las otras herramientas necesarias consisten en: una moto sierra y una mezcladora de cemento, el cual será utilizado para el techo. II-3-2-2. Materiales secundarios Reynolds (1990) considera a los materiales secundarios como aquellos que sirven de relleno para paredes, techos, suelos, vidrios y carpintería Relleno de las paredes: Para la realización de aquellas paredes de jerarquía secundaria que tienen como función dividir el módulo U en la cantidad de espacios deseados, se hace uso de un material que cumple con todos los criterios de selección previamente mencionados, a excepción de la masa, debido a que no es necesario. Dicho material son las latas de aluminio, las cuales son consideradas ideales debido a su bajo peso, la poca habilidad que requiere su correcta utilización, poseen gran durabilidad y resistencia, y por sobre todas las cosas, son de muy fácil obtención. Además, se estaría recurriendo a la reutilización de un elemento que se encuentra que usualmente es considerando residuo, alivianando así el impacto al ambiente 38 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui que generan las latas de aluminio al ser arrojadas ya sea en un vertedero o en sitios no aptos para su disposición. Figura 24. Pared secundaria a base de latas de aluminio y cemente. Extraído de Reynolds (1990). Nave Tierra Techos: Para la realización del techo se coloca una serie de vigas que atraviesan la estructura en dirección oeste/este, y luego estas vigas son cubiertas con una lámina. Tanto las vigas con la cubierta pueden ser de cualquier tipo de material que carácter autóctono. Si bien generalmente se utiliza madera, tanto para las vigas como para la cubierta, también se puede hacer uso de acero o cemento, el hecho importante es que el material cubra una distancia de 20 a 30 metros. En la actualidad, se está experimentando con vigas fabricadas en base a basura triturada y adhesivos liquidas, las cuales poseen una resistencia similar al cemento. Una vez lista esta estructura, se procede a colocar barreras de vapor convencionales y una serie de capas aislantes, las cuales consisten en el uso de espuma aislante y la colocación de una placa rígida, la cual se recomienda que sea de cemente, chapa o acero, con el fin de que el agua de lluvia captada llegue a la cisterna lo menos contaminada posible. 39 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 25. Techo realizado a partir de vigas de madera. Extraído de Reynolds (1990). Nave tierra Pisos: Al igual que el techo, para el piso también se puede optar entre por la utilización de una diversidad de materiales, preferentemente autóctonos, los cuales comprenden cemente, losa, baldosa o madera. Una vez de las mejores opciones para este apartado consiste en el empleo de adobe, un material que se encuentra en cualquier zona y posee un mínimo impacto energético, sumado a esto su capacidad para almacenar temperatura y colaborar a la mantención de la climatización interna. Vidriado: La pared de vidrio constituye la fachada frontal del módulo U, y tiene como fin captar la energía calórica proveniente del sol. Este vidrio debe ser de cristal doble y aislante; mientras que sus dimensiones frecuentemente son de 117x229 centímetros. Este componente es de carácter esencial, permite que los rayos solares ingresen a la vivienda y sean almacenados en forma de calor por masa de las paredes de neumáticos y tierra. La orientación del mismo dependa del clima propio de cada zona. En sitios fríos resulta fundamental captar la mayor cantidad de rayos solares posibles durante el día, debido a que es necesario acumular grandes cantidades de energía calórica en la masa de las paredes para combatir el frio de las noches. Por lo tanto, el como ya fue mencionado anteriormente, el vidrio deberá estar directamente orientado a la ubicación del sol durante el solsticio de 40 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui invierno. Sin embargo, en aquellos sitios de características cálidas, no es necesaria dicha orientación, y el vidrio solo cumplirá la función de iluminar el interior de la vivienda. Además, en climas cálidos se deben elaborar paredes de menor grosor, almacenar más temperatura de la necesaria configuraría un ambiente interno caluroso que resultaría incómodo para los usuarios de la vivienda. Por lo tanto, se establece que tanto la orientación del vidrio como el grosor de las paredes representan un factor que se encuentra en relación de dependencia directa con las condiciones climáticas circundes. (van Lengen, 1982) II- 4. Sistemas Por sistemas se entiende aquellos elementos que combinados forman una matriz dinámica funcional que permite la autonomía y asegura el correcto rendimiento de la vivienda autosuficiente, ya sea almacenando energía, como así también mediante la captación, filtrado, distribución y reutilización del agua. Dichos sistemas constituyen el aspecto más importante de un Nave Tierra, son estos los que permiten la independencia total de fuentes de abastecimiento externas, mediante el aprovechamiento de recursos y energías renovables que se encuentran en el entorno medio ambiental. Dicho aprovechamiento debe ser llevado a cabo de manera sostenible, de otro modo se estaría generando una contradicción con aquellos principios primordiales que inspiran la construcción de una Nave Tierra. A continuación, se realizó un listado y posterior explicación de cada de unos los sistemas que integran una vivienda autosuficiente, en este caso, una Nave Tierra. •Sistema eléctrico solar •Sistema eléctrico eólico •Sistema de filtrado de agua •Sistema de reutilización de aguas grises •Sistema de eliminación de aguas residuales II-4-1. Sistema eléctrico solar II-4-1-1. Consideraciones iniciales Antes de detallar el funcionamiento de un panel solar y su capacidad para proveer electricidad, es necesario recalcar el hecho de que la utilización de la energía solar debe estar acompañada por un cambio de paradigmas en cuanto a las costumbres respecto al consumo energético. Es necesario analizar a profundidad cuales son los electrodomésticos que realmente son necesarios en la vida diaria y descartar aquellos que no lo son, esto permite aumentar los niveles de eficiencia energética y solo utilizar la misma en aquellos casos que verdaderamente 41 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui se requiera. También existe la posibilidad de intercambiar ciertos electrodomésticos por opciones de menor consumo, como lo es el caso de las lavadoras de ropa o las heladeras a base gas. Además, es menester mencionar que el diseño de la Nave Tierra soluciona de por si todos problemas relacionados con la calefacción y refrigeración del ambiente interno, aspecto en el cual una vivienda convencional consume increíbles cantidades de energía. Este cambio resulta fundamental si se posee la pretensión de lograr independencia energética mediante el uso de paneles solares sin depender de fuentes de energía externas, si estas recomendaciones no se respetaran, el consumo energético superaría en gran medida a la capacidad del panel de generar electricidad, dejando de lado el verdadero sentido por el cual las Naves Tierras fueron diseñadas. (Reynolds, 1990) Figura 26. Tabla comparativa entre gasto eficiente e ineficiente. Secretaria de energía (2008). Energía solar. II-4-1-2. Energía solar fotovoltaica Consiste en el aprovechamiento de la energía proveniente del sol con el fin de transformarla de modo directo en energía eléctrica. Dicha transformación directa se lleva a cabo mediante la disposición de paneles fotovoltaicos, los cuales consisten en placas rectangulares 42 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui compuestas por un conjunto de celdas fotovoltaicas protegida por un marco de vidrio y aluminio anodizado (BUN-CA,2002) Figura 27. Panel solar. Extraído de BUN-CA (2002). Manual sobre energía solar fotovoltaica. Celdas fotovoltaicas: Constituyen el componente básico de un panel solar, tienen como función principal captar la energía contenida en la radiación solar y transformarla de manera directa en energía eléctrica. Las celdas fotovoltaicas están fabricadas principalmente a partir de un grupo de minerales catalogados semiconductores, siendo el silicio el más utilizado. Si bien el Silicio es un elemento abundante en el mundo debido a ser un componente de mineral de la arena, es requisito que el Silicio sea de alta pureza, de lo contrario no se produciría el efecto fotovoltaico. Una celda fotovoltaica posee una dimensión equivalente a los 10 centímetros de alta por 10 de ancho y posee el potencial para generar alrededor de un vatio a plena luz del día. La mayoría de los paneles solares suelen contar con 36 celdas fotovoltaicas, y cada una de ellas posee una vida útil de 20 a 30 años. (BUN-CA, 2002) Batería: Debido a que las horas de sol durante el día son limitadas, es necesario contar de un dispositivo para almacenar la energía eléctrica generada, esta es la función que cumplen las baterías. Las mismas son generalmente baterías de ciclo profundo de 6 Volts agrupadas mediante cables en serie y en paralelo con el fin de obtener una gran batería de 12 o 24 Volts. Para lograr que una batería tenga la mayor vida útil posible deben llevarse a cabo una serie de medidas preventivas como lo son, no abusar de su uso y no dejar que su carga se agote de manera frecuente, por ello es recomendable instalar un sistema que desconecte 43 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui automáticamente la batería al detectar que la carga ha alcanzado un nivel de umbral inferior crítico. Las baterías tienen que estar almacenadas en un espacio a temperatura ambiente con el fin de maximizar su rendimiento y potencial. El cuarto de almacenaje de baterías constituye una pieza clave en el diseño de una Nave Tierra. Dicha habitación debe estar dotada de buena ventilación y separada cualquier otro equipo eléctrico. (Reynolds, 1991) Figura 28. Diagrama del sistema eléctrico solar dispuesto en un módulo U. Extraído de Reynolds (1991). Nave tierra. 44 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui II-4-1-3. Ventajas y desventajas La energía solar posee una serie de ventajas y desventajas que son representadas en la siguiente tabla ilustrativa. (Alonso Montes et al.,2002) Figura 29. Tabla de ventas y desventajas. Extraído de Alonso Montes et al. (2002). Energía solar fotovoltaica. II-4-2. Energía eólica Se define a la energía eólica como aquella que se obtiene en base a la energía cinética generada por las corrientes de viento. Los aerogeneradores, estructuras encargadas de generar energía eléctrica en base al aprovechamiento del viento, requieren de vientos de 4 metros por segundo para comenzar a generar energía, alcanzan su máximo rendimiento con vientos de 12 a 15 metros por segundo, y deben ser puestos fuera de servicio cuando los vientos alcancen velocidades iguales o superiores a los 25 metros por segundo, de lo contrario podrían producirse daños en el mecanismo. (Palacios Blanco, 2007) II-4-2-1. Aerogeneradores Son equipos especialmente diseñados para la generación de electricidad. Actualmente se fabrica una amplia gama de aerogenadores, los cuales van desde pequeños mecanismos capaces de generar de 100 a 150 W, como así también grandes modelos experimentales que han llegado a superar la marca de los 1500 W generados. Un aerogenerador está compuesto por dos mecanismos principales, un motor compuesto por un eje y un sistema de palas. La acción del viento genera el movimiento de las aspas, 45 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui produciendo de esta manera el giro del eje central, el cual está conectado por una serie de engranajes a un generador eléctrico. (Morales y Rapallini, 2003) Ilustración 29. Esquema de sistema energético eólico. Extraído de Palacios Blanco (2007). La casa ecológica. El aprovechamiento de este tipo de energía presenta ciertas ventajas respecto a otras opciones de generación energética. (Palacios Blanco, 2007) • No provocan la emisión de contaminantes al medio ambiente, si bien los grandes campos de aerogeneradores generan un impacto al ser construidos, la implementación de un aerogenerador en una vivienda no acarrea ningún tipo de degradación ambiental. • Es una energía confiable y de alto rendimiento, capaz de competir con cualquier otro tipo de energía siempre y cuando se desarrolle con la magnitud necesaria. • La construcción de un aerogenerador requieren poco tiempo de construcción respecto a instalaciones relacionadas a otros tipos de energías. 4-2-1-1. Diseños de aerogeneradores Actualmente existe una enorme variedad de modelos de aerogeneradores diferenciados entre sí por parámetros como la potencia proporcionada, el número de palas o incluso por la 46 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui manera de producir energía eléctrica. Los aerogeneradores pueden, entonces, clasificarse en base a los siguientes criterios. (Palacios Blanco, 2007) Figura 30. Diseños de aerogeneradores. Extraído de Palacios Blanco (2007). La casa ecológica. II-4-3. Sistema de filtrado de agua Como fue mencionado anteriormente, el agua de precipitación captada mediante las canaletas situadas en el techo, es almacenada en cisternas. Estas cisternas están conectadas a un sistema de filtración, el cual tiene como función principal la eliminación de los posibles contaminantes que el agua contenga, los cuales pueden ser tanto sólidos en suspensión como bacterias patógenas. (van Lengen, 1982) Una Nave Tierra puede poseer dos sistemas de filtración distintos en cuanto a su potencia de filtrado, esto va a depender del origen que tengan las aguas que deseen filtrarse. Cuando el agua es obtenida mediante un sistema de captación en el techo, quizás lo más recomendable sea un sistema de filtrado de agua limpia, por el contrario, en caso de que el agua se obtenida 47 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui mediante escurrimiento de la tierra o a través de un pozo subterráneo, lo más conveniente es proceder a la instalación de un sistema de filtrado de aguas sucias. Ambos tienen el mismo fin, lograr que el agua obtenida sea potable para el ser humano, es decir, no cause ningún tipo de consecuencia en su salud, la única diferencia entre ellos consiste en la presencia de más o menos cantidad de filtros en el proceso. (Reynolds, 1991) II-4-3-1. Filtrado de aguas limpias Figura 31. Filtrado de aguas limpias. Reynolds (1991). Nave Tierra El sistema de filtrado de aguas limpias presenta una cantidad total de tres filtros, cada uno de los cuales posee membranas progresivamente más pequeñas, impidiendo así el paso de los probables contaminantes contenidos en el agua. La presión es brindada al sistema por una batería de 12 volteos, y dicha presión es controlada por un sistema de válvulas. El sistema no 48 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui presenta aspectos complejos y su desarrollo está al alcance de cualquier persona que posea conocimientos mínimos de plomería. (Reynolds, 1991) II-4-3-2. Filtrado de aguas sucias Figura 32. Filtrado de aguas sucias. Reynolds (1991). Nave Tierra En caso de poseer sospechas respecto al estado del agua que se desea filtrar, es recomendable el diseño de un filtro para aguas consideradas sucias. El mismo, a diferencia del anterior, cuenta con 5 filtros, siendo el ultimo aquel filtro especial encargado de hacer apta el agua para el consumo humano, ejemplo de esto es el filtro ultravioleta, el cual tiene la capacidad de eliminar la totalidad de bacterias, virus y coliformes presentes en el agua sin alterar su composición fisicoquímica. Al igual el filtro para aguas limpias, cuenta con una batería de 12 Voltios que provee la presión necesaria para que el agua recorra el modulo en su totalidad, y fomentar su traspaso a través de las membranas de los filtros. (Reynolds, 1991) 49 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui II-4-4. Sistema de tratamiento de aguas grises y residuales Figura 33. Diagrama de Modulo U desde un punto de vista lateral. Extraída de http://earthship.com/ En el caso del agua gris, es decir, aquella proveniente del lavabo, son canalizadas mediante un tubo hacia un filtro que eliminara las grasas generalmente incorporadas en procesos de limpieza. Una vez libre de grasas, las aguas grises son conducidas hacia una celda botánica compuesta por frutos y vegetales comestibles, dicha celda tiene como función principal oxigenar y filtrar el agua mediante, en este paso también son influyentes las bacterias que habitan el suelo de la celda, debido a que eliminan nutrientes mediante sus procesos metabólicos., con el fin de reducir la carga de nutrientes. El agua sobrante de este proceso es redirigida y almacenada en un tanque de aguas grises, la cual tendrá como fin servir para el desagüe de inodoros, convirtiéndose así en aguas negras y siendo sometidas al siguiente tratamiento. (Reynolds, 1991) Cuando se trata de aguas negras, aquellas provenientes del desagüe del inodoro, son canalizadas mediante un tubo a un tanque séptico solar ubicado en el exterior de la vivienda, en el cual se produce una digestión anaeróbica de las mismas, provocando la degradación del material residual contenido en el agua y transformando así, los residuos cloacales sólidos en líquidos. Una vez finalizado este proceso, el agua será dirigida hacia celdas botánicas localizadas en el exterior de la vivienda, en la cual el fluido resultante se 50 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui incorporará al suelo, aportando nutrientes tanto a plantas como a bacterias, y devolviendo estos a los correspondientes ciclos biogeoquímicos. Es importante destacar que en dicha celda botánica no podrán cultivarse plantas destinadas al consumo humano. (Reynolds, 1991) Capitulo III: Diseño de viviendas autosuficientes en Valle del Sol Una vez realizada la descripción y análisis de los aspectos generales sobre el diseño de una vivienda autosuficiente, es menester llevar a cabo un estudio en cuanto a las posibilidades de aplicabilidad que posee el modelo en el área de estudio elegida para la investigación. Para dicho fin, es necesario tener en cuenta y poseer conocimiento de los factores ambientales presentes en la zona de estudio, y como estos se relacionan e ejercen un importante grado de influencia respecto al diseño y construcción de una vivienda autosuficiente. Aspectos como las irradiaciones solares, las horas luz y la nubosidad serán determinantes a la hora de generar electricidad mediante paneles solares; la velocidad del viento y la densidad del aire determinara el grado de generación eléctrica de un aerogenerador; las leyes vigentes limitaran la selección de los materiales y ciertos aspectos de la construcción; los riesgos ambientales configuran un aspecto clave a la hora de elegir el sitio para la edificación como así también imposibilitan la utilización de ciertos materiales; y la cantidad y régimen de las precipitaciones determinan la posibilidad de depender exclusivamente de una cisterna recolectora o si es necesario el uso de fuentes externas para obtener agua. lll-1. Diseño Como se mencionó anteriormente en el capítulo I, el clima de Valle del Sol corresponde a uno del tipo árido frio. Esto es debido a que posee precipitaciones medias anuales menores a los 300 mm y la temperatura media es inferior a los 10° (Inzunza, 2002). En los siguientes datos obtenidos por la estación aguaditas, durante su periodo en vigencia, se pueden apreciar dichas características. 51 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Temperatura media anual 7,6 C° Temperatura máxima media 13,0 C° Temperatura mínima media 2,3 C° Precipitación media 294,3 mm Figura 34. Tabla de características climatológicas de potrerillos. Extraída de http://www.potrerillos.com.ar/clima.asp Establecido esto, es necesario recordar que el diseño original de la NT fue pensado en base a las condiciones frías y extremas presentes en el desierto de Nuevo México, en Estados Unidos. Es decir, que, en el caso de Valle del Sol, no es necesaria la implementación de modificaciones al modelo expuesto en el “Capitulo II”. El diseño de NT, tal como fue expuesto, lograría un rendimiento y desempeño ideal en base a las condiciones climáticas presentes en la localidad de Valle del Sol, poseyendo la capacidad para mantener un clima interno agradable y brindando confort a los habitantes de la vivienda. Los únicos casos en los cuales son necesarias ciertas modificaciones al diseño, se da en los casos en los cuales se desee realizar la construcción de una NT en climas cálidos. En dichos climas, no es necesaria la ganancia solar, por lo que no es necesario que el vidrio frontal posea pendiente ni este orientado a la posición del sol durante el invierno. Por otro lado, es importante mencionar que, si bien el clima presente en Valle del Sol es frío, no presenta condiciones extremas, por lo que las habitaciones de la NT podrán ser tan amplias como la estructura lo permita, sin riesgos de romper con el equilibrio térmico interno. lll-2. Sistema energético La NT fue creada con el objetivo de generar su propia energía, sin depender de esta manera de fuentes externas para la satisfacción de las necesidades energéticas de los habitantes de la vivienda. Las dos principales fuentes mediante las cuales una NT genera su energía son: El aprovechamiento de la irradiación solar mediante el uso de paneles solares fotovoltaico y la utilización de aerogeneradores capaces de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica. Estas energías son consideradas renovables y limpias. Tanto el viento como el sol son constituyen fuentes inagotables de energía, sumado a que su aprovechamiento mediante el 52 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui uso de las ya mencionadas tecnologías no provoca emisiones contaminantes de ningún tipo ni ruidos molestos que puedan producir perturbaciones en la fauna local. La cantidad de electricidad generada tanto por un panel solar como por un aerogenador depende de dos factores primordiales: • La velocidad de los vientos en el caso de los aerogenadores, y el índice de irradiación solar respecto a los paneles solares • La calidad y características específicas de los dispositivos que se desee emplear. Un panel solar de 100W generara el doble de energía por hora que uno de 50W. Una vez conocidos los parámetros mencionados anteriormente, es posible realizar una estimación de los índices de generación eléctrica que se obtendrán, para así determinar si la misma será suficiente para satisfacer la demanda energética de los habitantes de la NT. A continuación, se procede a realizar una estimación de dichos valores energéticos considerando las características presentes en Valle del Sol. lll-2 -1. Paneles solares Los valores en cuanto a irradiaciones solares que posee la provincia de Mendoza, la convierten en una zona ideal para el desarrollo de la energía solar. La instalación de una determinada cantidad de paneles solares fotovoltaicos en una vivienda junto con el desarrollo de una mayor conciencia y responsabilidad en cuanto al consumo energético, poseen el potencial para configurar un escenario de autonomía energética en el cual no es necesario depender de una matriz externa. Es decir, mediante una única inversión inicial se puede lograr obtener la energía de una fuente renovable y limpia, que además requiere un mantenimiento mínimo. Un panel solar posee una duración promedio de 20 a 25 años y solo requiere ser limpiado con agua cuando la situación lo amerite. (BUN-CA, 2002) Por otro lado, en este punto entran en juego numerosas variables, si bien este informe está centrado en el rendimiento que otorgaría un panel solar instalado en una vivienda en Valle del Sol, sería poco pretencioso limitarse al estudio de un caso aislado, es necesario considerar a la energía solar como una alternativa absolutamente viable a las fuentes actuales, o por lo menos como un complemento que facilitaría la disposición de energía en zonas remotas, donde no es factible la conexión al tendido eléctrico. Para ello es necesario inversiones iniciales de gran calibre, y si bien es totalmente valido que un particular adquiera un panel solar y se beneficie de su funcionamiento, una política pública basada en la obtención de financiamiento internacional y el desarrollo de la energía solar desde una esfera estatal, permitiría llevar a cabo una matriz energética limpia de carácter descentralizada, esto se refiere, a que cada habitante genere su propia energía de manera autónoma, pero que a su 53 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui vez se esté conectado a un sistema energético común, el cual permitiría que la energía sobrante no se desperdicie, y además, servir como auxilio en aquellos casos en los cuales alguien requiera mayor energía de la que su panel solar brinda. Siguiendo este plan de acción, se puede estimar que el Estado, incluso, podría otorgar los paneles solares en concesión o por un monto mínimo, y los mismos ser pagados de manera paulatina con la energía sobrante que ingresa al sistema común, esto a su vez supone que aquel que desee a hacer uso de la energía del sistema común, deba brindar un determinado monto basado en la cantidad de energía extraída. Lo propuesto supone la participación tanto del Estado como de empresas privadas que deseen aportar tecnología y conocimientos, obteniendo también parte de los beneficios económicos generados, y si bien dicho proyecto resulta viable tanto desde el aspecto económico, ambiental y social, existe un gran impedimento , el cual es la presión de aquellos actores encargados de la matriz energética actual, los cuales poseen intereses económicos contrarios al desarrollo de un sistema descentralizado y un gran poder de injerencia en las decisiones del Estado. Dicho esto, se infiere que solo hay dos posibles soluciones: cortar las relaciones de manera total o recurrir al dialogo, y proponer que el desarrollo de las energías renovables esté a cargo de los mismos actores que actualmente brindan la energía en el territorio provincial. La localidad de Valle del Sol, como demás localidades circundantes en lo que respecta al área de Potrerillos, son excelentes sitios para el desarrollo de la energía solar, poseen índices de irradiación solar que actualmente son absolutamente desaprovechados. Tanto el desarrollo de viviendas sustentables como la utilización de paneles solares, representan un nuevo paradigma en cuanto a las tradiciones habitacionales, un paradigma que permitiría reducir el impacto natural que la urbanización está generando en la totalidad de la localidad de Potrerillos y convivir con el ecosistema de una manera armónica, como un elemento intrínseco del mismo. lll-2 -1-1. Estimación del rendimiento De acuerdo a lo averiguado y comunicado por la empresa fabricante de paneles solares, SOLARTEC S.A., el rendimiento promedio de una celda fotovoltaica es del 10%, es decir, si un sobre un panel solar incide una irradiación solar equivalente a 1.000 Vatios, este generara 100 Vatios de energía eléctrica. Esto a su vez depende del potencial intrínseco del panel, una celda fotovoltaica con un potencial de 50 Vatios, generará esa cantidad de energía sin importar que tan altas sean las irradiaciones solares que recibe. 54 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 35. Mapa de irradiaciones solares del mes de enero. Extraído de http://ambiente.mendoza.gov.ar/organismos/siat/mapas-siat/ De acuerdo a lo exhibido por el mapa adjunto, en el periodo correspondiente a Enero (representativo del verano), las irradiaciones solares promedio en horas luz en Potrerillos fueron equivalentes a 7,5 kWh/m2, esta cifra se traduce a que en el lapso de una hora y sobre una superficie equivalente a 1 m2, hubo una irradiación solar equivalente a 7.500 Vatios. Teniendo en cuenta que un panel solar posee una efectividad del 10%, se estima que la energía total aprovechable por cada m2 es de 750 Vatios por cada hora de luz. Establecido este valor, se procede a optar por aquel panel solar que permita el mayor aprovechamiento solar de la energía total disponible. En este caso, se estima que la colación de dos paneles solares de 250 Vatios representa la mejor alternativa. Su colocación en una vivienda situada en Valle del Sol, proveería una cifra equivalente a 500 Wh/m2 durante el mes de enero, siempre y cuando las irradiaciones superen el umbral de los 2.500 Wh/m2. Para finalmente, obtener el valor de energía eléctrica generada, se requiere de multiplicar la cifra anteriormente expuesta por el número de horas de luz que posee cada día. 55 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 36. Diagrama de las horas de luz en Mendoza durante el año 2016. Extraído de http://sunrisesunset.info/ciudades-argentina/salida-puesta-sol-mendoza En base al anterior gráfico, es posible establecer que durante el mes de enero hubo en promedio 15 horas de luz, de las cuales se tomaran una muestra de 10 horas como periodo representativo en el cual se midieron las irradiaciones solares superiores al valor umbral de generación máxima, por lo tanto: 10 horas x 500 Wh = 5000 Wh/día Es decir, durante el mes de enero, la instalación de dos paneles solares de 250 Vatios en la localidad de Valle del Sol y demás localidades circundantes, generarían un promedio de 5 kWh diariamente. Esto diferente en períodos invernales donde las irradiaciones solares son menores. 56 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 37. Mapa de irradiaciones solares del mes de julio. Extraído de http://ambiente.mendoza.gov.ar/organismos/siat/mapas-siat/ A modo de calcular la energía promedio generada por día durante el invierno, se toma Julio como mes representativo de la estación. Dicho mes presenta como un promedio de irradiación solar equivalente a 2,5 kWh/m2, cifra que se traduce en 2.500 Wh/m2 y cuyo 10% equivale a 250 Wh/m2, lo cual es el valor necesario para alcanzar la potencia máxima de generación de los paneles solares utilizados de ejemplo. Por otro lado, Julio tuvo un promedio de 11 horas luz durante el año 2016, de las cuales se toman 5 horas como valor representativo de los momentos en los cuales las irradiaciones solares fueron iguales o superiores a 2,5 kWh/m2. 5 horas x 500 Wh = 2500 Wh/día Es decir, durante el mes de Julio, dos paneles solares de 250 Vatios instalados en el área de estudio, generarían un valor estimativo de 2.500 Wh de manera diaria. 57 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Es necesario aclarar que los valores expuestos son solo estimaciones, ya que dependen de otras variables como lo es la nubosidad o la altitud. Además, los paneles solares no requieren necesariamente una irradiación equivalente a su potencial total para funcionar, ya que estos pueden funcionar incluso otorgando un 50% o menos de su rendimiento. Es decir, en caso de que en un día determinado de Julio las irradiaciones solares sean equivalentes solo a 1.000 kWh/m2, un panel solar de 250 Vatios generara los 100 Vatios correspondientes a su efectividad de un 10%. lll-2-2. Aerogeneradores Al igual que la instalación de paneles solares, los aerogeneradores representan otra alternativa o complemento a la hora de buscar la autonomía energética, y si bien su capacidad para producir energía eléctrica es superior a la de un panel solar, estimar su futuro rendimiento es una tarea mucho más compleja, es necesaria la realización de diversos análisis para obtener una serie de variables. Factores como la velocidad de los vientos, su frecuencia, su dirección, la densidad del aire, la altitud, la altura del molino, el diámetro de las aspas, la efectividad y la potencia determinada de cada modelo son cruciales a la hora de calcular de manera precisa como se desenvolverá un aerogenerador en un contexto determinado, a su vez, es menester recordar que un aerogenerador solo comenzara a producir energía cuando la velocidad del viento sea igual o superior a los 4 m/s (Palacios Blanco, 2007). Es por ello que se propone que el enfoque principal recaiga sobre la instalación de paneles solares. Un aerogenerador representa una cara inversión la cual es difícil predecir en cuanto tiempo será recuperada, es decir, su rentabilidad no está asegurada. Dicha afirmación nace del análisis del siguiente mapa de la provincia de Mendoza, el cual plasma la velocidad de los vientos en el territorio de la provincia. 58 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Figura 38. Velocidad de los vientos en Mendoza. Extraído de Fernández et al. (2007). Matriz energética integral de la provincia de Mendoza. Como se puede apreciar, en el área de estudio los vientos tienen velocidad promedio de 3 a 4 m/s, teniendo en cuenta que esos valores concuerdan con la velocidad mínima requerida para que un aerogenerador comience a producir energía eléctrica, se considera a los mismos como una inversión riesgosa de poca rentabilidad. No es posible determinar que un aerogenerador posea un desempeño conveniente en la zona correspondiente al área de estudio. Por esto mismo, se determina y recomienda que los paneles solares fotovoltaicos deben ser considerados como la fuente principal de generación de energía eléctrica, siendo los aerogeneradores un complemento de carácter secundario. lll-3. Obtención del agua De acuerdo a Reynolds (1990), en caso de que una zona determinada posea precipitaciones anuales superiores a los 250 mm, un sistema de captación de agua pluvial en el techo es todo lo que se necesita para satisfacer los requerimientos de agua de los habitantes de una vivienda, ya sea para consumo personal como para limpieza. 59 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Además, de acuerdo a OPS/CEPIS (2004) el agua de lluvia posee una serie de ventajas que la convierten en un recurso valioso: • Alta calidad físico química del agua de lluvia, • Sistema independiente y por lo tanto ideal para comunidades dispersas y alejadas, • Empleo de mano de obra y/o materiales locales, • No requiere energía para la operación del sistema, • Fácil de mantener, • Comodidad y ahorro de tiempo en la recolección. Pero más allá, de las ventajas, lo principal es determinar qué tan factible es que dicho sistema sea suficiente para suplir todas las necesidades en cuanto a consumo y utilización del agua. Las precipitaciones anuales promedio de Valle del Sol están estimadas en 280 mm, cifra que supera lo establecido por Reynolds (1990), pero otro aspecto a tener en cuenta es el régimen de las precipitaciones, es decir, el modo en el cual las mismas están distribuidas a lo largo del año, en el territorio de Mendoza se aprecia un régimen estival, el cual tiene como característica que el total de las precipitaciones están concentradas en el verano. Por lo tanto, es imposible concebir que un sistema de recolección de techo en el área de estudio sea suficiente para satisfacer las necesidades de los habitantes de una vivienda. El mecanismo de depósito en cisterna propuesto por este sistema no representa una alternativa suficiente para aprovechar de manera eficiente las precipitaciones de Valle del Sol, teniendo en cuenta que las mismas están concentradas en unos pocos meses. La construcción de reservorios pluviales de mayor tamaño, conectados a la planta de tratamiento de agua de la localidad, constituye una alternativa más efectiva en cuanto al potencial aprovechamiento del agua proveniente de las precipitaciones. Actualmente, la principal fuente hídrica de Valle del Sol es el arroyo Las Vacas, el cual es un pequeño hilo de agua que abastece a los habitantes de la localidad, pero cada año su exiguo caudal resulta más insuficiente a la hora de satisfacer las necesidades presentes en el área de estudio. Es por ello que se propone complementar la utilización del agua del arroyo Las Vacas con la construcción de reservorios de agua pluvial. La instalación de un sistema de captación de agua pluvial en el techo solo debe verse como la última opción en cuestión de conveniencia, aun así, esta resulta una alternativa válida a modo de complemento a las anteriormente expuestas. Por otro lado, los habitantes de Valle del Sol no utilizan el agua del arroyo para consumo sino para otras actividades, si se implementara en cada vivienda el sistema de filtración propuesto en el Capítulo 2, esto ya no sería una problemática, y el mayor uso que se haría del caudal 60 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui del arroyo seria compensado con el aprovechamiento del agua pluvial, por lo que se supone no se produciría ningún tipo de desequilibrio eco sistémico. III-4. Aspecto legal En Mendoza, cada municipio es el encargado de establecer y dictaminar su código de edificación mediante el establecimiento de una ordenanza municipal. Dichos códigos poseen como finalidad regir todos los aspectos referidos a la construcción, edificación y desarrollo de las obras arquitectónicas, ya sea respecto a los materiales que deben emplearse, a las estructuras que deben ser utilizadas, al modo en el cual hay que proseguir para obtener la aprobación municipal de una obra, a las sanciones previstas para aquellos que incumplan el código, etc. Valle del Sol pertenece al municipio de Lujan, por lo tanto, se ve afectado por la ordenanza municipal N° 36/70, la cual establece las condiciones por las cuales una edificación realizada dentro de los límites del municipio adquiriría la condición de reglamentaria, evitando así, cualquier tipo de sanción o penalización. La finalidad de este apartado reside en determinar si la construcción de una NT es o no reglamentaria de acuerdo a lo dispuesto por la ordenanza municipal N° 36/70, ya que cabe recordar, su construcción es llevada a cabo mediante el empleo de materiales atípicos, principalmente neumáticos y tierra, los cuales componen la estructura principal de la NT. De acuerdo a lo establecido por el código de edificación, para adquirir la aprobación de una obra, es necesario presentarse en recito de la municipalidad de Lujan y realizar una presentación de los planos de la edificación, en el cual se especificarán tanto las dimensiones, los materiales a utilizar y la finalidad del establecimiento que desea edificarse. Una vez aprobado este plano, la municipalidad dispondrá de los inspectores que llevarán a cabo el control de dicha obra, asegurando que se cumplan las medidas presentes en el código de edificación, y en caso de que esto no sea así, la ordenanza prevé una serie de multas, apercibimientos, sanciones y penalizaciones que podrán ser aplicadas en caso de caer en infracción. Aclarado de esto, se procede a realizar un análisis de algunos de los principios y restricciones que influirían de manera directa en la construcción de una NT. En primer lugar, la ordenanza municipal N°36/70 establece como principio general que “La concepción arquitectónica de los edificios es libre, siempre que sus formas, colores o materiales, no produjeran perjuicios a terceros”, es decir que en una primera instancia otorga un amplio margen de libertad a la hora de realizar una edificación, sin embargo, como todo principio general, siempre existen excepciones a la regla. En este caso son principalmente dos: 61 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui a) Queda prohibido construir edificios con adobes o barro. Las construcciones con estos materiales se considerarán, en adelante antirreglamentarias en todo el ámbito del Departamento de Luján. b) Toda nueva construcción o ampliación de las ya existentes deberá realizarse con materiales aprobados, tales como: ladrillo macizo o hueco, bloques de hormigón, etc., y provista de estructura antisísmica, la cual estará basada en el Código de Construcciones Antisísmicas (ordenanza municipal Nº 7157/07). Dicho esto, es posible asegurar que, en primera instancia, una NT no podría adquirir la categoría de edificación reglamentaria, principalmente por que los materiales que integran su estructura no están contemplados en la legislación vigente actual, ni tampoco está provista de la correspondiente estructura antisísmica que la ordenanza exige. Esta situación puede ser remediada, se propone como accionar, contratar ingenieros pertinentes que se encarguen de llevar a cabo estudios de la estabilidad brindada por las paredes de neumáticos características de las NT, como así también constatar o no la capacidad que poseen las mismas para soportar un movimiento sísmico. En caso de que dichos análisis corroboren a ciencia cierta que dichos materiales son aptos para la edificación de una vivienda en la zona, se procederá a presentar los estudios en el sector correspondiente de la municipalidad, con el fin de que sean evaluados por la autoridad administrativa competente y esta dictamine acerca de la aprobación o negación del proyecto arquitectónico. Si bien todo lo anteriormente expuesto corresponde al aspecto legal del municipio de Lujan, la realidad difiere de la norma, ya que pocos de estos controles son llevados a cabo en Potrerillos ergo Valle del Sol, por lo que no existiría ningún impedimento real que imposibilite la construcción de una NT en el área de estudio. lll-5. Impacto ambiental derivado de la construcción de una Nave Tierra El diseño de una NT tiene como objetivo reducir al máximo posible el impacto ambiental ocasionado por la urbanización de áreas naturales. Su concepción se basa en lograr que la vivienda forme parte del ecosistema como un factor más, e interactúe con él en una relación de constante equilibrio. El rendimiento y funcionamiento de una NT depende en su totalidad del ecosistema, ya que del obtiene tanto la energía como el agua, es por ello que la vivienda y el medio natural circundante se encuentran en una estrecha relación de respeto y aprovechamiento responsable. La generación de un gran impacto ambiental resultaría 62 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui perjudicial para ambos actores de la relación, y entraría en contradicción con los paradigmas de pensamiento desde los cuales una NT fue concebida originalmente. Por otro lado, es imposible negar que todo tipo de urbanización genera un cierto grado de impacto ambiental, y que por más mínimo que sea, resulta fundamental ser conscientes del mismo, con el fin de evitar que dicho impacto mínimo adquiera magnitud consecuencia de un efecto acumulativo progresivo. De acuerdo a Tinoco (2013), los impactos ambientales causados por un alojamiento son: Aguas residuales: El peligro de las aguas residuales es que consecuencia de un mal depósito se produzcan procesos de infiltración y percolación mediante los cuales estas últimas alcanzarían el nivel de las napas freáticas, lo cual implicaría una contaminación irreversible de las aguas subterráneas. El diseño original de la NT, prevé la descarga de las aguas residuales en celdas botánicas ubicadas en el exterior de la vivienda, con el fin de que la acción microbiana contenida en el suelo se encargue de neutralizar la carga orgánica mediante procesos metabólicos. La aplicación de esta metodología resulta arriesgada, por lo que se considera conveniente la utilización de otras alternativas, siendo el empleo de baños secos quizás la mejor de ellas. Urbanización de zonas naturales: Tanto Valle del Sol como las demás localidades de Potrerillos, son cada año víctimas de una mayor urbanización, tanto de alojamientos turísticos como de viviendas de particulares que desean cambiar su estilo de vida. En este aspecto, las NT podrían significar una solución a esta problemática más que un impacto en sí, emplear su diseño a la hora de edificar nuevas viviendas alivianaría el impacto natural de la urbanización, reduciendo este al máximo posible. Residuos sólidos: El exceso de generación y la mala disposición de residuos sólidos es una de las principales problemáticas que a traviesa actualmente la provincia de Mendoza, es una problemática que va más allá de la instalación de una nueva vivienda en una localidad de Potrerillos. En el caso puntual de la edificación de una NT en Valle del Sol, se puede establecer que la generación de residuos incrementara tanto como sus habitantes lo dispongan. La clave de este punto reside en que una NT va más allá del diseño de una vivienda autosuficiente, implica un cambio de perspectiva respecto a nuestra relación con el medio ambiente, es la transición de una mentalidad consumista y generadora de residuos a una de mayor responsabilidad ambiental, la cual posee como pilar fundamental los conceptos de reciclaje y reutilización. 63 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Erosión y compactación del suelo: Siempre que se ejerza una sobrecarga sobre el suelo existe un riesgo de que se produzcan procesos de compactación. Sin embargo, de acuerdo a Reynolds (1991), las NT están diseñadas para evitar este fenómeno, debido a su estructura que, si bien es sumamente estable y firme, es a su vez liviana y no representa una sobrecarga para el suelo en el cual es construida. Desnaturalización del paisaje: Este punto depende exclusivamente de la ubicación en la cual se desee llevar a cabo una edificación. La construcción de una vivienda en una zona prístina tendrá un impacto mucho mayor a si la construcción se realiza en un área actualmente sometida a procesos de urbanización. El caso de Valle del Sol responde a esta segunda situación, la construcción de una NT no representaría una desnaturalización del paisaje mayor a la que actualmente se aprecia en el área de estudio. Sobrecarga de servicios básicos: Como se ha expuesto a lo largo del presente estudio, uno de los aspectos básicos en el cual la construcción de una NT encuentra fundamento, es lograr la autonomía energética mediante el aprovechamiento de energías renovables, como así también asegurar el suministro de agua mediante fuentes naturales presentes en el entorno, siendo la misma posteriormente tratada para su consumo mediante el sistema de filtros instalado previamente en la vivienda. En este aspecto, el impacto concreto que puede configurarse en Valle del Sol, está dado por una probable sobre explotación del caudal del arroyo Las Vacas, el cual nutre de agua a los habitantes de la zona. Un incremento poblacional ocasionaría un índice de uso mayor del que el caudal permite, provocándose un desequilibrio hídrico y gran impacto en el ecosistema circundante. Es por ello que como se mencionó anteriormente, es recomendable la instalación de reservorios de agua pluvial, con el fin de aliviar la presión antrópica sobre el arroyo y asegurar un mayor suministro de agua para los habitantes de Valle del Sol. 64 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Conclusiones Como se explayo a lo largo del presente trabajo, el área correspondiente a Potrerillos ha experimentado, en los últimos años, un crecimiento caótico, caracterizado por la falta absoluta de controles respecto al modo en el cual se desarrolló, y lo sigue haciendo, la expansión urbana de dicho distrito. Como es de suponer y sin constituir excepción, la misma situación aplica para la localidad de Valle del Sol, siendo la administración pública los principales responsables de susodicha problemática. Las consecuencias de permitir un proceso de urbanización espontaneo, alejado de cualquier parámetro semejante al ordenamiento territorial, no hace más que agravar los grandes impactos sobre el ambiente que la edificación genera. Situación que se torna aún más severa al recalcar el hecho de que el área de estudio comprende un ecosistema de sustancial conservación, tanto sea por sus atributos ecológicos como por su valor patrimonial. Partiendo de dichos paradigmas de conservación, se realizó la propuesta del diseño habitacional autosuficiente y sustentable conocido como Nave Tierra, con el fin de evaluar su potencial aplicabilidad y desempeño en el área de interés. Como resultado de dicho desarrollo, se obtuvieron las siguientes conclusiones: ● Las viviendas NT no representan un mero modelo teórico cuya eficacia se encuentre a esperas de ser corroborada, al contrario, es posible evidenciar la presencia de las mismas en distintas latitudes a lo largo del mundo, consolidándose como uno de los principales estandartes en lo que refiere a la arquitectura sostenible. Sin embargo, no es posible ser totalmente taxativo en cuanto al hecho de que dichas viviendas brinden rendimientos óptimos en cualquier tipo de entorno climático, ya que esto no ha sido, hasta el día de la fecha, corroborado de manera fehaciente mediante la correcta implementación del método científico. ● En cuanto a los aspectos económico y técnico se refiere, dichas viviendas no requieren conocimientos avanzados de construcción para su realización por lo que no es necesario contar con mano de obra sumamente calificada ni estar dotado de maquinarias complejas y específicas, al contrario, presentan una estructura simple de relativamente sencilla edificación. Lo mismo aplica para los materiales empleados. Como ya fue mencionado anteriormente, en su moldeado priman componentes provenientes del entorno natural y la reutilización de residuos previamente descartados. Esta situación da como resultado un escenario en el cual los costos demandados para la construcción de una NT son significativamente inferiores a los exigidos por la industria de la infraestructura moderna al desear realizar cualquier otro tipo de edificación. Y si bien este eje de estudio no representa la fundamentación principal del trabajo, 65 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui se considera un punto significativo merecedor de ser mencionado, por el simple motivo de que en tiempos actuales, y siempre que sea posible, es conveniente llevar a cabo un análisis desde el punto de vista de costos-beneficios. ● Los niveles de radiación solar presentes en el área de estudio poseen el potencial para generar grandes cantidades de energía eléctrica mediante la disposición de paneles solares. Medida que si bien es costosa en lo que refiere a la inversión inicial, es fácilmente amortizable en el tiempo gracias al flujo de beneficios derivados del aprovechamiento de dicha energía, la cual es inagotable y más allá de probables costos de manteamiento, su utilización no implica ningún tipo de gasto futuro. Sin embargo, cabe recordar que todo rendimiento esperado en lo que respecta a la energía solar, va a depender en su totalidad de la configuración, tamaño y cantidad de paneles que se deseen instalar, respondiendo esta variable a una cuestión de necesidades diversas dado caso concreto. ● En lo que respecta a la energía eólica, su implementación como fuente de energía eléctrica se considera una alternativa poco eficiente y difícilmente viable. Esto encuentra su justificación en el hecho de que las velocidades promedio alcanzadas por los vientos en Valle del Sol no son lo suficientemente altas para lograr el rendimiento óptimo de un aerogenerador. ● La expansión de la frontera urbana y los procesos edilicios conllevan impactos medio ambientales inevitables, sin embargo, optando por alternativas adecuadas, como lo es la NT, es posible reducir dichas consecuencias ecológicas en gran medida, hasta el punto de alcanzar valores umbrales de carácter aceptable. Su naturaleza autosuficiente configura un proceso de tipo cerrado en el cual todo residuo resultante es reutilizado e incorporado nuevamente a la cadena. Por otro lado, su diseño visual tiene como finalidad convertir a la vivienda en un elemento más del ecosistema, disminuyendo así el grado de alteración del paisaje natural del área en el cual sea emplazada. ● Desde el punto de vista meramente legal, se concluye que actualmente la legislación edilicia del departamento de Lujan de Cuyo no permite la realización de ningún tipo de vivienda que no cuente con la correspondiente estructura anti sísmica reglamentaria, situación que resulta un impedimento para el potencial emplazamiento de una NT. ● Finalmente, resulta improbable al día de la fecha determinar la resistencia y comportamiento de la estructura de una NT ante la ocurrencia de un movimiento sísmico. Eje de conocimiento de carácter crucial dadas las condiciones sísmicas naturales que presenta la provincia de Mendoza. Quedando sujeto este apartado a la realización de probables futuros estudios. 66 Construcción, aplicabilidad y rendimiento de viviendas autosuficientes en la localidad de Valle del Sol Geronimo Amuchastegui Bibliografía •Biomass Users Network. (2002). Manual sobre energía solar fotovoltaica. http://www.bunca.org/publicaciones/FOTOVOLT.pdf • Bordonaro, O. (2012). Mundos Extinguidos de Mendoza. Mendoza, Argentina. Editorial Zeta. •Campos, C. y De Pedro, M. (2001). La vida en las zonas áridas: el desierto mendocino. Zeta Editores. Mendoza. •Comunicación directa con la unión vecinal de Valle del Sol, 3 de Junio del año 2016. •Consulta a empresa SOLARTEC S.A., 28 de octubre del año 2016 •Cortellezzi, M., Karake, N. R., Bragoni, D. G, Gimenez, V. N., Baldearena, E., Cruz, J. L, y Nobilta, A. (2009). Atlas de la energia de Mendoza. http://bdigital.uncu.edu.ar/objetos_digitales/4372/atlasenermza.pdf. 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