Hago publico hoy el articulo elaborado por el maestrante Ing. Carlos Peña, para la cátedra de Gestión Tecnológica del programa de Gerencia de Proyectos de Construcción, de la División de Estudios para Graduados de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia; sobre el uso de tecnologías alternativas generadoras de energías renovables como los paneles solares, dentro de la construcción de edificaciones en general.

     

CONSTRUIR UNA CASA CON ENERGÍAS RENOVABLES: PANELES SOLARES.

Ing. Civil Carlos Peña

C.I 16.618.509

           

El uso de la energía renovable está cada vez más extendido y cada día son más las personas de diferentes partes del mundo que instalan paneles en casa ya sea a partir de una reforma o de la construcción de una casa nueva, pero ¿Cuáles son las fuentes de energía renovable que podemos utilizar?

La principal fuente para construir una casa con energía renovable es el sol, pero también podemos obtener energía a través del viento o del agua de lluvia que si bien no están disponibles de forma tan continuada como el sol, en el caso del agua es posible almacenarla para ser utilizada a lo largo del año y en el caso del viento, la energía recogida mediante turbinas durante días ventosos puede ser almacenada mediante baterías. En cualquier caso todas estas fuentes siempre pueden ir apoyadas por un sistema de emergencia mediante combustible fósil almacenable como puede ser una caldera de gas.

Como ingenieros civiles, en nuestra área de trabajo, tenemos un conocimiento genérico de todas las posibilidades y tipos de instalación autosustentable, por ello es importante mantenernos al día con los últimos avances en el sector y saber quién es el profesional calificado que puede ayudarnos con el soporte técnico en este tipo de proyectos, esto sin duda forma parte esencial de nuestro futuro trabajo como gerentes de la construcción.

Veamos en detalle una de las posibles fuentes para construir una casa con energía renovable. En este caso vamos a tener en cuenta únicamente un sistema para generar electricidad, tal como es la instalación de placas fotovoltaicas, las cuales convierten la luz del sol en electricidad. Se trata de placas que requieren un mantenimiento mínimo y tienen una vida útil de unos 25 años o más;  pueden ser instaladas en áreas urbanas o rurales, con el único requerimiento de disponer de un asoleo durante al menos el 60% de las horas de luz del día.

Una placa fotovoltaica no produce ningún tipo de ruido y pesa relativamente poco por lo que puede ser instalada en cualquier tipo de cubierta. Estas células solares son mono cristalinas, poli cristalinas o de tipo film según los requerimientos de la instalación, en este sentido será necesaria la colaboración de un experto que nos ayude a seleccionar el tipo de placas, acorde con la tipología de vivienda que nos dispondremos a construir.

            La revisión de la información sobre este sistema para generar electricidad, me permite decir que es una buena opción para comenzar a construir casas autosustentables, sobre todo en nuestro país que por su posición geográfica, goza de buena luz del sol en su territorio, además de ser una alternativa que no requiere mucho mantenimiento y tiene un vida útil de varios años, lo que se traduciría en un sistema relativamente económico después de su instalación, a la vez que se vuelve muy viable su uso para reducir el consumo de otros tipos de energías contaminantes.

Construir una casa con energía renovable, la convierte en autosustentable y permite la eficacia en la reducción de consumo de energía; pero si tenemos un gasto muy elevado de energía, necesitaremos una gran cantidad de producción y esto no va a ser nunca eficiente. Si hablamos de electricidad, hoy en día con una superficie no mayor que el tejado de una vivienda de 100 m2, podemos cubrir las necesidades de una vivienda para 4 personas, con un consumo de energía de entre 4-5 KW. Esto es ajustado, ya que normalmente las casas convencionales funcionan con una media de 6-10 KW, pero tenemos que tener en cuenta que la primera regla de la sostenibilidad es la reducción de consumo.

Lograr la sostenibilidad ya no dependería solo de la instalación de estos nuevos sistemas tecnológicos, sino que también sería necesario dotar a las casas de electrodomésticos eficientes y sistemas de calefacción de poco consumo. La idea de este tipo de construcciones es lograr la autosustentabilidad y reducir  el consumo energético, para ello un buen consejo seria limitar el uso de aparatos que requieren una gran cantidad de electricidad para funcionar, como pueden ser los microondas, radiadores eléctricos, secadoras, aparatos de aire acondicionado, aspiradoras de vacío o secadores. Esto nos permitiría ser auto suficientes y a su vez dejar de depender de la variabilidad de los precios de los combustibles fósiles como el gas o del precio de la electricidad.

El objetivo final del uso de estas nuevas tecnologías energéticas, desde mi opinión podrían significar a futuro un importante avance en materia ecológica, puesto que el reemplazo del modelo de producción energético actual, permitiría el uso de la energía renovable traducida en un consumo energético limpio, es decir, menos contaminación por CO2 y menos uso de recursos hídricos, lo que sería igual a menos contaminación y más protección a nuestro planeta.

Si bien, el uso de estas nuevas tecnologías, implicarían costos muy elevados para la construcción de viviendas, más costoso seria el precio que pagaríamos a largo plazo con la destrucción de nuestro planeta. Como ingenieros estamos en el deber de ir a la par de los avances tecnológicos, siempre que estos sean beneficiosos y accesibles para nuestros clientes, pero en el caso de algunos países como Venezuela, este tipo de construcciones autosustentables se hace inaccesible económicamente para sus habitantes, por lo que ya no sería tarea solo nuestra, sino que implicaría a un engranaje más amplio, ya que debería ser una cuestión de estado por el gasto económico que significaría.

En conclusión, este avance tecnológico, nos coloca en el plano de la conservación de nuestro planeta y nos obliga a pensar en la aplicación de energías renovables dirigidas hacia la sustentabilidad energética, no solo desde una perspectiva micro, es decir desde la individualidad del hogar, porque esta no sería suficiente ayuda en el corto plazo, por lo costoso e inaccesible para la gran mayoría, sino que también lo ideal sería que formara parte desde lo macro, en políticas de estado orientadas a destinar los recursos económicos a la implementación de estas nuevas alternativas ecológicas.

Bibliografía

• ·         EL MUEBLE. (2011) “Energías renovables en casa: ¡cambia el planeta!” (http://www.elmueble.com/ideas/decoterapia/energias-renovables-en-casa-cambia-el-planeta_16/2, consultado el 14/02/2018 hora 7:52pm).
• 
  
• ·         JADE. (2015). “Construir una casa con energía renovable: turbinas eólicas y paneles solares” (http://construirunacasaecologica.com/casas-ecologicas/construir-una-casa-con-energia-renovable-turbinas-eolicas-y-paneles-solares, consultado el 14/02/2018 hora: 7:59pm).
• 
  
• ·         ECOOSFERA. (2016). “Energías renovables en casa” (http://ecoosfera.com/2016/11/energias-renovables-en-casa/, consultado el 14/02/2018 hora 7:56pm).
• 
  
• ·         ENERGÍA ECOLÓGICA. (2017). “¿Cómo hacer paneles solares caseros?” (http://energia-ecologica.com/energia-solar/como-hacer-paneles-solares-caseros/, consultado el 14/02/2018 hora 8:02pm).

Tengo el agrado de publicar el articulo que sobre el uso de una herramienta sumamente innovadora dentro del campo de la Arquitectura y en especial de la Ingeniería Civil. Esta herramienta facilita el relevamiento de edificaciones o construcciones en general, así como los servicios existentes, mediante el uso del escáner láser. El mismo fue elaborado por la maestrante Ing. Melany Mendoza, como parte de la cátedra de Gestión Tecnológica del programa de postgrado en Gerencia de Proyectos de Construcción de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia.

Levantamiento de Edificios con escáner láser.

Ing. Melany Mendoza

C.I.: V-18.318.227

Ingeniera Civil.

            Hace unos meses atrás, revisando diferentes páginas web en busca de potenciales clientes, me conseguí con una persona que posteó un proyecto en el cual requería que se elaboraran los planos como construidos de un edificio en Canadá, siendo esa una de las actividades que estaba buscando me interesé enseguida en el anuncio, no obstante, me llamó la atención cuando leía su oferta de trabajo, que ofrecía el “escaneado del edificio”, y requería los planos de ubicación de los diferentes servicios de la edificación; sin embargo, como la tecnología avanza de forma increíble, no tenía idea en el momento de qué se trataba aquel escaneado que prometía, pero como en el ámbito de la arquitectura y la ingeniería la innovación y la tecnología se hacen cada vez más imprescindibles si se quiere ser competitivo, decidí indagar en el tema y actualizar de ser posible mis conocimientos, por lo cual me di a la tarea de investigar y el resultado fue impresionante, a continuación les explico el por qué.

En mis tiempos en la universidad, cuando salíamos a levantar cualquier tipo de edificio, terreno o instalación, debíamos hacer uso de equipos como teodolitos, cintas métricas, niveles, GPS o estaciones totales, entre otras herramientas, tornándose este trabajo un tanto largo y tedioso, podías pasar días haciendo dicho levantamiento, el cual anotabas en una libreta para luego descargarlo en un software de diseño o dibujo, que te facilitara una visualización gráfica de lo que se había levantado, en estos casos la realización de planos como construidos podía ser tan extenso que lo más recomendable era ir dibujándolos a la par que se construía, lo cual no te dejaba exento de que posteriormente te tocara volver hasta el sitio de la obra para efectuar nuevas mediciones y corregir detalles.

Sin embargo, hoy en día la tecnología ha revolucionado este trabajo de manera increíble, y es que cuando indagué sobre los escáner para edificios me consigo con una herramienta que te libera de la cinta métrica y de muchas horas-hombre de trabajo, ya que básicamente tomas un equipo muy parecido a un nivel o teodolito y literalmente escaneas el edificio, obteniendo así muchos puntos que luego podrás importar a tu software de diseño o dibujo para simplemente hacer con ellos todo lo que necesites, desde planos de planta hasta fachadas, entre otros.

Los equipos diseñados para esta tecnología utilizan un sistema conocido como Lidar, el cual permite obtener una nube de puntos del objeto escaneado a través de un escáner laser. Para realizar el escaneado, el dispositivo determina la distancia entre el emisor laser y el objeto escaneado mediante un haz de láser, para ello el equipo calcula el tiempo de retraso entre la emisión del pulso y su detección a través de la señal reflejada, todas estas distancias tomadas por el equipo resultan en decenas de miles de puntos. Algunos de estos equipos inclusive proporcionan color a esta nube de puntos a fin de obtener de forma más gráfica una visualización de lo que se levantó.

Este trabajo de escaneado, requiere que se hagan tomas desde diversos ángulos del edificio o de la instalación que se esté levantando, a fin de obtener una mayor precisión en el escaneo, y puede llegar a tomar horas de trabajo o incluso días, pero si lo comparamos con una medición manual con cinta métrica, creo que todos los que en algún momento hemos tenido que efectuar levantamientos manuales, estaremos de acuerdo en que este avance tecnológico es un grandísimo aporte para la arquitectura e ingeniería, en el sentido de que nos ahorra muchísimas horas-hombre de trabajo.

Para continuar nutriéndome de conocimientos, el siguiente paso fue indagar sobre cómo llevar esa nube de puntos a un software de dibujo o diseño, y el resultado de esa búsqueda fue maravilloso, pues logré ubicar un vídeo en youtube publicado por Nerol 3D, en el cual observé como increíblemente puedes hacer lo que tu necesites con esa nube de puntos. Primeramente debes importar la nube de puntos a tu software de diseño, lo cual te proporcionará una visión realista de la instalación escaneada en 3D, como puede observarse en la gráfica No. 1; con colores inclusive, a partir de la cual podrás dibujar poli líneas para que puedas sacar los 2D de cada lado de la edificación, de las diversas plantas.

Gráfica No. 1.

Igualmente podrás efectuar cortes, como se puede apreciar en la gráfica No. 2, y todas aquellas opciones que tu software de diseño te permita efectuar, a partir de esos puntos que te ha dibujado podrás efectuar todo cuanto necesites, y finalmente lo mejor del caso es que, el escaneado es tan perfecto que si efectúas cortes para ver las plantas de distribución, como se observa en la gráfica No. 3, podrás notar como quedaron realmente las paredes construidas, es decir, no tendrás líneas perfectamente rectas, sino que obtendrás incluso la curvatura que pueda tener la pared como construido, más precisión que esa, creo que es imposible conseguir.

Gráfica No. 2.

Gráfica No. 3.

Puedo concluir este artículo manifestando lo maravillosa que puede ser la tecnología cuando se aplica al desarrollo de herramientas que pueden hacer mucho más simple nuestro trabajo en el día a día, ahorrándonos tiempo y dinero en nuestros proyectos y llevándonos inclusive a un nivel más de perfección si se desea. Considero importante en todo momento que la innovación a través de los años le aporte nuevas prácticas a la ingeniería y es muy importante para todos los que trabajamos en este medio, mentalizarnos que debemos continuar preparándonos, estudiando nuevas prácticas y actualizándonos constantemente si se quiere estar en una posición favorable con respecto a la competencia.

Publico el primer articulo elaborado por el Arq. David Rodríguez, maestrante ya egresado del programa de Gerencia de Proyectos de Construcción de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia, como parte de la cátedra de Gestión Tecnológica; sobre un refuerzo antisísmico innovador dentro de la industria de la construcción y que a su vez constituye un nuevo material constructivo.

 El  refuerzo antisísmico más ligero del mundo

Arq. David M. Rodríguez B.

C.I.: 21.038.051

A lo largo de la historia han existido numerosos sismos en el mundo, los cuales han dejado países enteros en caos, debido a los grandes daños que han dejado dichos movimientos terrestres, causando no solo la muerte de personas si no además numerosas edificaciones devastadas, que si bien están ejecutadas de forma correcta y con un buen sistema estructural, muchas de ellas se han visto afectadas por la magnitud de los sismos, pudiendo ocasionar el derrumbe de las mismas, por lo que a lo largo de los años se han venido creando diferentes refuerzos antisísmicos que hacen la función de aportar modificaciones a las diferentes estructuras, fachadas y cornisas existentes en un edificio para darles mayor resistencia frente a sismos, al movimiento del terreno, a la apertura de una falla o al derrumbe de un terreno.

Hoy en día existen refuerzos antisísmicos que van desde nuevas estructuras de concreto armado alrededor de las edificaciones, hasta estructuras metálicas o muchas otras que hacen la función de tratar de mantener el edificio en buen estado. Es por esto que la empresa japonesa Komatsu Seiren Fabric Laboratory, ha creado una fibra termoplástica llamada Cabkoma Strand Rod, la cual puede verse en las figuras No. 1 y 2, constituida por una fibra de carbono cubierta con fibras sintéticas e inorgánicas, revestidas con una resina termoplástica.

Figura No. 1

Figura No. 2

El material viene en presentaciones de rollos de 160 metros de largo y de un grosor de 9mm, el cual solo pesa 12 kg, por lo que el material puede llevarse en la mano de forma fácil y rápida. Si se realiza una comparación con el alambre de metal o las cabillas con el mismo grado de resistencia, se puede decir que estos insumos resultan cinco veces más pesados que el Cabkoma Strand Rod. De la mano del arquitecto Kengo Kuma, la nueva fibra ha sido puesta a prueba en el exterior de la sede de la misma compañía en Japón, como se muestra en la figura No. 3. 

Figura No. 3

Dicha fibra de carbono lo convierte en el refuerzo sísmico más ligero del mundo, según información de la misma compañía asiática. El material posee una alta resistencia a la tracción con un sólido cuerpo estructural que hacen los cables tensados, también en la edificación de la empresa se propuso el uso de textiles como materiales de construcción, incluida la base de cerámica esponjosa porosa ultra fina llamada greenbiz, el cual es un material de construcción ecológico, por lo que en la actualidad el edificio es denominado como el laboratorio de los tejidos FA-BO.

Para el refuerzo sísmico y la renovación del antiguo edificio central de Komatsu Seiren, se utilizó una varilla de fibra de carbono que se estaba desarrollando denominada "Varilla CF", y se hizo una propuesta considerando la posibilidad de utilizar un refuerzo sísmico como material con calidad estética, por lo que fue la razón de realizarlo en forma de textil. Por otro lado el refuerzo con la varilla CF se posiciona como algo que está por encima del requisito, y se ha realizado un refuerzo sísmico que satisface el rendimiento antisísmico requerido para el refuerzo sísmico convencional (Is = 0.60) en sentidos ortogonales, como se muestra a continuación en las imágenes del programa Staad Pro, figuras Nos. 4 y 5. 

Figura No. 4

Figura No. 5

  

Por lo que se puede decir que a medida que avancen los años, la tecnología en el campo de la construcción, ira mejorando y creando nuevas ideas que no solo funcionen en el diseño y ejecución de edificaciones, sino que además ahora entra en juego el factor estético en los edificios, que como se muestra en las figuras Nos. 6 y 7; con el diseño y puesta en uso de un nuevo producto en su estructura, puede cambiar el edificio por completo, haciéndolo llamativo e innovador para el publico.

Figura No. 6

Figura No. 7

Bibliografía:

https://www.plataformaarquitectura.cl

http://www.diariodelaconstruccion.cl/empresa-japonesa-crea-el-refuerzo-antisismico-mas-ligero-del-mundo/

http://www.arqhys.com/sistema-japones-que-proteje-las-edificaciones-ante-posibles-terremotos.html

Les ofrezco el articulo elaborado por la Ing. Civil Jessica Loran, cursante de la maestría en Gerencia de Proyectos de Construcción de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia, como parte de la cátedra de Gestión Tecnológica, sobre el diseño asistido por computador y su desarrollo en el tiempo. El dominio y uso de esta herramienta tecnológica actualmente es imprescindible para cualquier arquitecto o ingeniero, ya que es de suma importancia para el desarrollo de sus funciones en cualquier empresa.

Innovación en los software de diseño 

asistido por computadoras

Ing. Jessica Loran

  C.I: V- 17.782.218.

En la actualidad existen en el mercado diferentes software de diseño asistido por computadoras, también conocidos como software CAD por sus siglas en inglés "computer-aided design" o dibujo asistido por ordenador. Estos programas permiten la creación computarizada de diseños de tipo mecánico, industriales, civiles, arquitectónicos y gráficos, entre otros; de diferentes objetos (aviones, automóviles, ropa) y edificaciones (puentes, carreteras, entre otros) bien sean dibujados en 2 dimensiones (2D) o en 3 dimensiones (3D).

Los inicios de estos sistemas de diseño se remontan al año 1955, cuando se realiza el primero, gracias a trabajos de investigación en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en conjunto con la Fuerza Aérea Norteamericana, los cuales crearon un sistema que procesaba datos de un radar y otras informaciones de localizaciones de objetos para posteriormente mostrarlos a través de una pantalla CRT.

En 1962 Ivan Sutherland desarrolla el sistema Sketchpad, el cual propuso emplear un teclado y un lápiz óptico para seleccionar, situar y dibujar conjuntamente con una imagen representada en la pantalla. La mayor innovación de este proyecto fue la estructura de datos utilizada por su creador, la cual estaba basada en la topología del objeto que iba a representar; es decir, describía con toda exactitud las relaciones entre las diferentes partes que lo componían, introduciendo así, la programación orientada a los objetos; muy diferente a todo lo conocido hasta ahora. Antes de esto, las representaciones visuales de un objeto realizadas en el ordenador, se habían basado en un dibujo y no en el objeto en sí mismo.

En 1963 comenzó la implementación de este sistema en las universidades. Durante la demostración, se pudo dar a conocer que el computador era capaz de calcular que líneas eran las que definían la parte observable del objeto a la par que eliminaba de la pantalla el resto. De igual manera, las líneas ocultas quedaban almacenadas en la base de datos del ordenador y estas podían aparecer de nuevo cuando se colocaba el cuerpo en una posición diferente respecto al observador. Este software fue bastante innovador para su época, a pesar de algunas limitaciones que poseía las cuales estaban mayormente relacionadas con la capacidad del ordenador y no con el principio conceptual del software como tal.

Por otra parte, el profesor Charles Eastman de la Universidad Carnegie Mellon, desarrolla el sistema BDS o Building Description System, el cual fue concebido como una librería que incluía muchos elementos arquitectónicos que podían ser ensamblados, mostrando sobre la pantalla un diseño arquitectónico completo.

Años más tarde en 1969, la empresa Computervision desarrolla el primer plotter para trazar y dibujar, y un año más tarde empresas como General Motors, Lockheed, Chrysler y Ford, dedicadas al mundo aeroespacial y automotriz comienzan a utilizar sistemas  CAD para diseñar sus proyectos. En los años siguientes, muchas empresas, entre las que destacan Boeing y NIST comienzan a interesarse en esta nueva tecnología, lo que las lleva emprender investigaciones al respecto y a crear empresas (como Matra Datadivision, Investrónica, Dassault System) para desarrollar e implementar sistemas CAD, CAM y tecnología de gráficos 3D.

Una de las empresas que se ha vuelto muy comercial debido a su aporte a esta tecnología de software de diseño es AutoCAD (fundada en 1982), el objetivo de su fundador fue crear un software de diseño que pudiese usarse en una PC y cuyo costo fuese inferior a los 1000 US$. En 1992, logran su objetivo cuando nace el primer AutoCAD sobre plataforma Sun, y 3 años más tarde sale al mercado la primera versión para Microsoft Windows, versión 12. Para AutoCAD, esta creación no era suficiente y como buenos innovadores buscaron mejor su producto. Ellos querían aumentar la productividad de su sistema, hacerlo más rápido y sencillo para los usuarios de pequeño y mediano tamaño y en busca de esto desarrollaron AutoCAD R14.

La evolución en el siglo XXI, conllevo a la creación de programas de diseño asistido por computadoras de tipo general, entre los que destacan el ArchiCAD orientado a un diseño por objetos paramétricos construidos en un medio integrado 2D/3D, de neta orientación a la arquitectura; y el SketchUp, incorporo al concepto CAD la idea de la construcción intuitiva mediante líneas de los objetos, muy cerca del dibujo manual tradicional, pero con la aportación de una construcción tridimensional asociada.

El SketchUp fue creado como un programa para ser usado de manera más sencilla y flexible, que otros programas de modelado en 3D. Este software posee diversas funciones y aplicaciones usadas por diseñadores, arquitectos e ingenieros, permitiendo añadir colores y texturas a los diseños, así como exportar los diseños finales a diferentes formatos gráficos tales como jpg, bmp, tiff y png. Además, el software posee una galería de objetos modelados y texturizados, así como objetos inteligentes que saben como comportarse al interactuar con ellos, por ejemplo, aristas que rompen automáticamente las otras aristas con que se cruzan, y posteriormente ofrecer sugerencias de dibujo más coherentes y precisas.

Los software de diseño en la actualidad son empleados por millones de empresas dedicadas a una diversa gama de actividades y ubicadas alrededor del mundo entero. Es tarea de la gerencia de cada empresa destinar partes de sus ingresos a la obtención de las versiones más recientes o las mejores actualizaciones de estos diferentes programas, así como a la capacitación constante de su personal sobre los mismos, lo que permite la ejecución de los proyectos en el menor tiempo posible y con una mayor eficacia y calidad.

BIBLIOGRAFÍA

https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_del_diseño_asistido_por_computadora

https://prezi.com/ziuyo9yezm3b/la-historia-de-sketchup/