Ingeniería y Arquitectura
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Item Propuesta de modelado digital BIM para el diseño de una casa de interés social vertical tipo VUIS 4,5,6X1 en tercera y quinta dimensión(2023) Viales Solano, Steven; Mata Abdelnour, ErickComo resultado de la problemática que enfrenta el país en cuanto al desarrollo poco controlado que han presentado las principales ciudades en las últimas décadas y ante la necesidad de acceso a una vivienda propia digna, es que surge la iniciativa del Modelo de Vivienda Vertical, Inclusiva y Sostenible (VUIS). Esta iniciativa se presenta como una alternativa al modelo convencional de desarrollo de las ciudades en donde tomando como base los principios de sostenibilidad propone un desarrollo vertical de vivienda en los cascos urbanos, con el fin de recuperar las ciudades brindando una reactivación económica a partir de la integración de los habitantes. Tomando como referencia el contexto anterior, este trabajo de graduación utiliza la metodología BIM en su tercera y quinta dimensión para crear un modelo digital VUIS 6 x 1, en el cual se diseña una edificación de 3 pisos con 6 unidades de vivienda, en un terreno de 7m de frente por 23m de fondo, lográndose adaptar a la normativa vigente que regula el desarrollo de este tipo de proyectos y proporcionando de esta forma un modelo digital prototipo que facilite a posibles desarrolladores lograr llegar al proceso de construcción del proyecto de una forma más eficiente.Item Metodología para el control y análisis del consumo de agua y recursos energéticos durante el proceso constructivo de urbanizaciones horizontales(2023) Moya Pizarro, María José; Mata Abdelnour, ErickLa construcción es una de las actividades económicas más importantes en el desarrollo de un país, esta actividad tiene otros impactos ambientales que no son considerados ni medidos, por lo que surge la necesidad de solventar o cuantificar los consumos hídricos y energéticos para medir el impacto real de la construcción. En Costa Rica únicamente existe un Programa de Bandera Azul, impulsado por el Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA) para medir el desempeño de la sostenibilidad de la construcción. Las mediciones llevadas a cabo en esta investigación se realizaron con el propósito de conocer el estado de control y gestión de recursos de consumo hídrico y energético en las construcciones horizontales, que es el tipo de construcción más frecuente en nuestro país. La metodología para este control y análisis se aplicó en dos proyectos durante la construcción de obra gris con el fin de analizar la gestión del consumo de recursos. Los resultados obtenidos en esta investigación se presentaron a un grupo de expertos y colegas en construcción para validar la metodología aplicada y sus indicadores resultantes, lo cual indicó la aceptación de la metodología, además se realizaron recomendaciones para mejorarlas y lograr aplicarla en muchos proyectos de construcción del país. El resultado de esta investigación es una metodología que nos permitió obtener estimación, registro de estadísticas e indicadores de sostenibilidad a lo largo del proyecto en ejecución.Item Aplicación de metodologías constructivas innovadoras y sostenibles en la rehabilitación y restauración de obras patrimoniales: caso Pabellón Administrativo Liceo José María Castro Madriz(2023) Gómez Churnside, Ximena de los Ángeles; Castro Campos, Carlos ManuelEl sector constructivo es responsable de los procesos industriales con mayor emisiones de C02. La producción de materiales tradicionales, la generación de deshechos y la falta de gestión de los mismos inciden negativamente sobre el ambiente. Por lo tanto, las metodologías constructivas sostenibles han adquirido relevancia. Las intervenciones a estructuras existentes, como lo son obras patrimoniales, permiten adaptar la edificación a las regulaciones y necesidades actuales mientras se conserva el carácter original de la obra, sin necesidad de realizar demoliciones totales. En el presente proyecto, se desarrolló una propuesta de rehabilitación basada en la aplicación de técnicas innovadoras y sostenibles para la optimización del desempeño estructural, energético y ambiental del edificio patrimonial Liceo Dr. José María Castro Madriz, sector pabellón administrativo. Se recopiló información sobre el inmueble patrimonial y los elementos que definen su valor histórico. Mediante el uso de escáner laser, se obtuvieron las dimensiones exactas del edificio y las patologías visibles. Se efectuaron pruebas de laboratorio certificadas para obtener las propiedades mecánicas del edificio. Con esta información, se analizó la vulnerabilidad estructural, principalmente la respuesta sísmica. A través de herramientas virtuales, se determinaron parámetros de consumo energético generales y conocer sobre su desempeño. A partir de las labores realizadas, se procedió con el planteamiento de propuestas de intervención enfocadas a solventar las deficiencias identificadas, así como al mejoramiento de las condiciones energéticas y de confort del inmueble. Se identificaron las ventajas, desventajas y opciones ecológicas de los principales materiales. Lo anterior se acompaña con un plan de sostenibilidad, vinculado a los criterios a aplicar en la definición de zona de trabajo y gestión de residuos.Item Rehabilitación y reconstrucción al patrimonio mediante técnicas constructivas sostenibles caso "Residencia Delgado Carvajal"(2020) Solís Esquivel, Ariel Jesús; Castro Campos, Carlos ManuelEn Costa Rica, se continúa utilizando la construcción tradicional tanto para las construcciones nuevas como para remodelaciones aun cuando esta tipología constructiva consume entre un 30 y un 40% de los recursos en el país. Las edificaciones patrimoniales, a pesar de sus restricciones arquitectónicas, posee características que se acoplan a la ideología de la construcción sostenibles tales como: utilización de materiales naturales y reutilización y ahorro de los materiales presentes en la estructura que permiten reducir costos y residuos. Este trabajo se desarrolla en el edificio patrimonial “Casa Delgado Carvajal”, una vivienda con muros de adobe que necesita ser restaurada. El documento establece un diagnostico estructural preliminar de la vivienda, así como un análisis de vulnerabilidad que permite justificar la intervención con diseños adecuados establecidos en manuales para la reconstrucción de viviendas de adobe. Se elaboro un proceso constructivo sostenible con la escogencia de materiales a través de una matriz de decisión creada a partir de sus características patrimoniales, estructurales y de sostenibilidad. Utilizando estipulaciones constructivas sostenibles pertinentes en las certificaciones de edificios verdes LEED y RESET; se realizó una guía con pautas necesarias para la intervención de la vivienda que pueda reducir el impacto generado por la restauración de sus componentes principales. Los resultados obtenidos muestran las partes vulnerables estructurales de toda la vivienda, así como el tipo de material a utilizar para cada elemento estructural estudiado en esta investigación y las pautas más significativas que permiten reducir el impacto generado con la conclusión de que es posible intervenir un edificio vivienda patrimonial de manera sostenible.Item Metodología para el control y análisis del consumo de agua durante la fase constructiva de obra gris(2021) Castillo Villegas, Juan Pablo; Mata Abdelnour, ErickLa construcción es uno de los mayores sectores que promueven en el desarrollo de un país, no obstante, también es un sector con un alto uso de los recursos e impacto en el ambiente. A nivel nacional, la construcción sostenible ha tomado fuerza por medio de la aplicación de prácticas y técnicas constructivas sostenibles que minimicen el impacto ambiental, sin embargo, no existen registros estadísticos que demuestren el ahorro en el consumo de los recursos. El presente trabajo tiene como objetivo principal la elaboración de una metodología para el registro, control y análisis del consumo del agua, de manera que pueda ser aplicada a nivel nacional para generar estándares de sostenibilidad que indiquen el verdadero impacto de los proyectos de construcción y la comparación entre ellos. Para ello, se revisaron diversas certificaciones y guías de sostenibilidad implementadas a nivel internacional y nacional para determinar la importancia de la gestión de los recursos y las posibles maneras de controlar y registrar los consumos de agua. A partir de ello, se establecieron herramientas y procesos para definir las fuentes de consumo, recolectar datos en sitio y analizar su comportamiento. La metodología se aplicó en dos proyectos de construcción en modalidad vertical durante su fase de obra gris, obteniendo resultados de consumos de agua mensuales, según el porcentaje de obra gris finalizado y para cada nivel. La metodología y resultados encontrados resultaron ser una primera aproximación válida para determinar el consumo de agua en una construcción a partir de la aprobación de un comité de validación conformado por profesionales expertos en el ámbito de la construcción sostenible. Asimismo, se estableció el indicador de sostenibilidad de metros cúbicos de agua consumidos por metros cuadrados construidos para obtener consumos unitarios útiles que puedan utilizarse en la comparación de resultados entre proyectos.Item Cuantificación de la huella hídrica en el proceso constructivo: bases para la elaboración de una guía técnica(2022) Mora González, Alejandro; Cruz Zúñiga, NidiaEn el proyecto se analizó la relevancia de la HH como indicador ambiental en el sector constructivo. El objetivo principal de este proyecto es cuantificar la huella hídrica en el proceso constructivo de dos proyectos residenciales seleccionados en el Gran Área Metropolitana, viendo la construcción como un proceso productivo, y utilizar los resultados como base para dar recomendaciones para una futura guía técnica a nivel nacional. Para esto se calculó la huella azul directa en el proceso constructivo mediante mediciones en campo, realizando inspecciones semanales a cada proyecto, así se asignó un consumo de agua por actividad según el avance que se observó. En las inspecciones se realizó una prueba para estimar los porcentajes de desperdicio presentes en los proyectos relacionados a una mala conexión entre la llave y la manguera. Además, se estimó la huella hídrica indirecta (azul y verde); basándose en una serie de datos de uso de agua en la producción de distintos materiales de construcción, obtenidos de las declaraciones ambientales de cada producto que la tenía disponibles. El resultado final para la HH azul directa por metro cuadrado de construcción en el proyecto 1 es de 0.372 m3/m2 y la del proyecto 2 es 0.283 m3/m2. Se concluye que los resultados obtenidos podrían ser considerados como un primer avance para estandarizar el cálculo de la HH en la industria de la construcción. Para lograr un estándar, se debe incentivar a los productores locales o importadores a desarrollar Declaraciones ambientales de producto de los materiales de construcción y así generar una base de datos robusta sobre el consumo de agua en el proceso productivo de estos.Item Incorporación de la huella de carbono en modelos BIM: caso de aplicación en una vivienda unifamiliar en condominio(2020) Vargas Meza, José Daniel; Anglin Fonseca, Robert AnthonyEl cambio climático se debe al aumento de los gases de efecto invernadero (GEI) almacenados en la atmósfera y se manifiesta en un incremento de la temperatura global. Este fenómeno tiene consecuencias graves que amenazan los ecosistemas naturales y, por consiguiente, la vida humana. De la misma manera, la industria de la construcción es responsable del 39% de los GEI a nivel mundial y, por su importancia en el desarrollo de la humanidad, ésta debe ajustarse a las necesidades de la naturaleza. Por tal razón, se decide desarrollar una metodología basada en el Modelado de Información de Edificios (BIM, por sus siglas en inglés) para el cálculo automatizado de la huella de carbono (HC) en proyectos de construcción. A partir del análisis de investigaciones realizadas sobre la HC de distintos materiales de construcción, tanto nacionales como internacionales, se desarrolló una base de datos que agrupa los principales factores de emisión de los materiales utilizados en una vivienda unifamiliar típica en Costa Rica. Asimismo, con base en normativa internacional como la ISO 19650, el Plan BIM Chile y sistemas de clasificación para construcción; se desarrolló un flujo de trabajo que puede añadirse fácilmente a cualquier Plan de Ejecución BIM para automatizar el proceso de la incorporación de datos de HC en modelos BIM. Para ilustrar la aplicación y utilidad de la metodología desarrollada, se analizó el aporte de los materiales en la HC de una vivienda unifamiliar típica en un condominio horizontal. A partir de este ejemplo, se concluye que el 60% de las emisiones se deben al uso de mampostería confinada como sistema estructural de la vivienda y por tal razón se presentan algunas recomendaciones para disminuir su impacto ambiental.Item Análisis de beneficios de la cuantificación de la Huella de Carbono mediante un modelo BIM del edificio del Ciclotrón de la Universidad de Costa Rica(2021) Bedoya Cadavid, Camilo; Castro Campos, Carlos ManuelLa industria de la construcción representó un 4% del PIB de Costa Rica mientras que a la misma vez represento aproximadamente un 18% de las emisiones globales de GEI. Es por esto que es de suma importancia buscar un enfoque más sostenible para la industria. El objetivo de esta investigación cuantificar la Huella de Carbono del edificio del Ciclotrón de la Universidad de Costa Rica a partir de un modelo BIM, y generar recomendaciones y buenas prácticas orientadas a la optimización del proceso constructivo desde el punto de vista de la sostenibilidad. Se realizó una recopilación de información en los cuales se encontraban los planos de la edificación a utilizar, así como factores de emisión. Posteriormente se inició con la etapa de modelado del edificio y seguidamente se realizó la cuantificación de la Huella de Carbono. Esta se hizo mediante dos metodologías, la primera según el TFG de Vargas (2020) y la segunda utilizando la Calculadora de Huella de Carbono del Instituto Costarricense del Cemento y el Concreto. Se comparó la aplicación de ambas metodologías en comparándolas, analizando su facilidad de uso y capacidad para generar análisis adicionales. Seguidamente, se logró cuantificar la Huella de Carbono mediante las dos metodologías planteadas, obteniendo un valor de tonC02eq así como de kgCO2eq para poder realizar un comparación un estudio de referencia al igual que con los datos obtenidos por Vargas (2020) para una vivienda unifamiliar. Finalmente, se analizaron los resultados y se obtuvieron conclusiones y recomendaciones a seguir para una disminución en la Huella de Carbono Embebida en el edificio.Item Estrategia de planeamiento y construcción "Lean" para edificios de concreto reforzado construidos utilizando formaletas para colado monolítico(2015) Hernández Flores, Luis Roberto; Rodríguez Mora, Marcos EddyLa ejecución de los proyectos de construcción contiene muchos elementos que la pueden complicar, por lo tanto, contar con elementos que ayuden y faciliten el proceso es muy importante. La estrategia de planeamiento basada en los principios de construcción ¿Lean¿ que este trabajo propone pretende facilitar la ejecución de obras de edificios de concreto reforzados construidos con formaletas para colados monolíticos reduciendo los desperdicios que se presentan y aprovechando las oportunidades de mejora que se presenten. La estrategia de planeamiento propuesta contiene ciertas herramientas ¿ Lean¿ y la forma en que se deben utilizar para implementarlas adecuadamente. Entre las herramientas que se incluyen está el Sistema del Último Planificador, el Sistema de Indicadores Visuales, el Cuadro de Calificaciones de Objetivos, la Hoja de Objetivos ¿ Lean¿ y el Periódico Kaizen. Con el uso de estas herramientas se pueden lograr eliminar cualquiera de los ocho tipos de desperdicio: talento subutilizado, exceso de inventario, movimiento, esperas, transporte, defectos, sobreproducción y sobre procesamiento. Cabe destacar que la estrategia logra eliminar estos desperdicios mediante la programación de actividades analizando las restricciones y un constante análisis del proceso constructivo para detectar oportunidades de mejora que se conviertan en ahorros en costo o tiempo. La implementación del trabajo en una construcción con las características especificadas permitió comprobar que el uso de herramientas de programación y la vigilancia de actividades permite eliminar elementos que no agregan valor y hacer más eficiente la construcción. Específicamente, en el proyecto donde se implementó se logró disminuir el tiempo de ejecución de actividades relacionadas al proceso de preparación de la formaleta para el colado y también disminuir costos principalmente en el consumo de aditivos y diesel.Item Propuesta de diseño para una vivienda sostenible(2012) Gutiérrez Fernández, Diego Alejandro; Salas Pereira, Rubén Mario, 1968-La noción de que muchos de los recursos naturales que creíamos abundantes empiezan a escasear, sumado a un mercado con clientes más exigentes y la necesidad de reducir los costos de operación de los edificios de todo tipo hacen del diseño y construcción sostenible un tema actual. En un momento en el que el planeta enfrenta una crisis ambiental y el país se ha propuesto el reto de ser carbono neutral para el 2021, muchos ciudadanos se preguntan: ¿Cómo puedo ser parte del cambio? Esta investigación responde la pregunta con una serie de soluciones para que las familias de clase media, o los desarrolladores de proyectos para este sector, puedan reducir los impactos negativos generados durante la construcción y ocupación de sus viviendas. El trabajo analiza además la viabilidad del proyecto, estudiando 13 escenarios de inversión en los que las familias pueden alcanzar desde un 7,22 % hasta un 93,98 % de ahorro en sus facturas mensuales de energía y agua potable. Las 60 soluciones se basan en mejoras en todas las etapas de proyectos tradicionales de vivienda, utilizando tanto estrategias pasivas como materiales vanguardistas. Con una ficha individual para cada propuesta, el Catálogo de Intervenciones se convierte en una guía práctica para que el propietario, constructor o desarrollador inicie su análisis para ejecutar su proyecto en una forma sostenible, procurando un equilibrio entre la economía, el ambiente y la sociedad.