ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS TERMOFÍSICAS DE UN SISTEMA ... · 2017-11-21 ·...
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DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO Especialización, Maestría y Doctorado en Diseño ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS TERMOFÍSICAS DE UN SISTEMA CONSTRUCTIVO DESARROLLADO CON BOTELLAS REUTILIZADAS DE PET Y SU ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTROS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS. UN CASO DE ESTUDIO EN AZCAPOTZALCO. Arq. Héctor Valerdi Madrigal Dr. Aníbal Figueroa Castrejón Dr. Víctor Armando Fuentes Freixanet Dr. Manuel Gordon Sánchez Dr. Pablo David Elías López Mtro. Roberto Gustavo Barnard Amosurrutia Línea de Investigación: Arquitectura Bioclimática Miembros del Jurado: Tesis para optar por el grado de Maestro en Diseño México D.F. Octubre de 2011 Director de tesis
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DIVISIÓN DE CIENCIAS Y ARTES PARA EL DISEÑO
Especialización, Maestría y Doctorado en Diseño
ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS
TERMOFÍSICAS DE UN SISTEMA CONSTRUCTIVO DESARROLLADO
CON BOTELLAS REUTILIZADAS DE PET Y SU ANÁLISIS
COMPARATIVO CON OTROS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS.
UN CASO DE ESTUDIO EN AZCAPOTZALCO.
Arq. Héctor Valerdi Madrigal
Dr. Aníbal Figueroa Castrejón
Dr. Víctor Armando Fuentes Freixanet
Dr. Manuel Gordon Sánchez
Dr. Pablo David Elías López
Mtro. Roberto Gustavo Barnard Amosurrutia
Línea de Investigación: Arquitectura Bioclimática
Miembros del Jurado:
Tesis para optar por el grado de Maestro en Diseño
México D.F.
Octubre de 2011
Director de tesis
1
Índice
Índice 1
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 6
Capítulo 0 ................................................................................................................................................ 7
1. Título ........................................................................................................................................ 7
1.1. Objetivo General ....................................................................................................................... 7
1.1.1. Objetivos Específicos ................................................................................................................. 7
2. Hipótesis Principal. .................................................................................................................... 8
2.1. Hipótesis Secundarias. .............................................................................................................. 8
CAPÍTULO 1 MEDIO NATURAL .................................................................................................................. 9
1. Análisis del Sitio; Distrito Federal Ciudad de México .................................................................. 9
1.1 Localización Geográfica de la Ciudad de México. ..................................................................... 10
1.1.1. Análisis del Sitio; Delegación Azcapotzalco. ............................................................................. 11
1.1.1.1. Localización Geográfica de la Delegación Azcapotzalco. .......................................................... 12
1.1.1.2. Topografía de la Delegación Azcapotzalco. .............................................................................. 13
1.1.1.3. Edafología de la Delegación Azcapotzalco................................................................................ 13
1.1.1.4. Geología de la Delegación Azcapotzalco. ................................................................................. 13
1.1.1.5. Hidrología de la Delegación Azcapotzalco. ............................................................................... 14
1.1.1.6. Vegetación de la Delegación Azcapotzalco. ............................................................................. 14
1.1.1.7. Fauna Urbana de la Delegación Azcapotzalco. ......................................................................... 14
1.1.1.8. Vías de Acceso y Vialidad de la Delegación Azcapotzalco. ........................................................ 14
1.1.1.9 Áreas Verdes y Espacios Abiertos de la Delegación Azcapotzalco. .............................................. 15
1.2. Análisis Climatológico de la Ciudad de México. ........................................................................ 16
1.2.1. Análisis Climatológico de la Delegación Azcapotzalco .............................................................. 18
1.2.1.1. Análisis de Temperatura de la Delegación Azcapotzalco .......................................................... 18
1.2.1.2. Análisis de Humedad de la Delegación Azcapotzalco ............................................................... 19
1.2.1.3. Precipitación y Evaporación de la Delegación Azcapotzalco ....................................................... 20
1.2.1.4. Índice Ombrotérmico de la Delegación Azcapotzalco ................................................................. 20
1.2.1.5 Radiación Solar de la Delegación Azcapotzalco ........................................................................... 21
1.2.1.6. Análisis de Nubosidad de la Delegación Azcapotzalco ................................................................ 21
2
1.2.1.7. Análisis de Viento de la Delegación Azcapotzalco ...................................................................... 22
1.3. Datos Mensuales Normalizados de la Delegación Azcapotzalco. .............................................. 23
1.4. Datos Horarios de la Delegación Azcapotzalco. ........................................................................ 24
1.5. Datos de Radiación de la Delegación Azcapotzalco. ................................................................. 25
1.6. Clasificación del Clima según Köppen-García. ......................................................................... 26
1.7. Indicadores de Mahoney aplicados a la Delegación Azcapotzalco. ........................................... 27
1.8. Matriz de Climatización aplicada a la Delegación Azcapotzalco ................................................ 28
1.9. Carta Psicométrica para Delegación Azcapotzalco. .................................................................. 29
1.10. Triángulos de Confort aplicados a la Delegación Azcapotzalco. ................................................ 30
1.11. Carta Bioclimática aplicada a la Delegación Azcapotzalco. ....................................................... 31
1.12. Grafica Solar Ortogonal aplicada a la Delegación Azcapotzalco. ............................................... 32
1.13. Hora Civil, Hora Solar y Hora legal. .......................................................................................... 33
1.14. Descripción de la Tabla de Horas y otros Datos Solares. .......................................................... 36
1.15. Grafica Solar Estereográfica..................................................................................................... 37
1.16. Calentamiento y Enfriamiento Días-Grado. .............................................................................. 38
1.17. Estrategias de Diseño para la Delegación Azcapotzalco. .......................................................... 38
1.18. Mejor Orientación para la Delegación Azcapotzalco. ............................................................... 40
CAPÍTULO 2 MEDIO ARTIFICIAL .............................................................................................................. 41
2. Antecedentes Históricos de la Ciudad de México. .................................................................... 41
2.1. Antecedentes Históricos de la Delegación Azcapotzalco. ......................................................... 42
2.1.2. Vivienda en Ciudad de México y Zona Metropolitana. ................................................................. 43
2.1.3. Vivienda en la Delegación Azcapotzalco. .................................................................................... 44
2.3. Infraestructura Hidráulica de la Delegación Azcapotzalco. ....................................................... 49
CAPÍTULO 3 EL PET ................................................................................................................................. 51
3 Historia de la basura en la Ciudad de México. .......................................................................... 51
3.1. El problema de la basura en México. ...................................................................................... 53
3.1.2. El problema de la basura en la Ciudad de México. ....................................................................... 54
3.2. Situación actual del PET generado y desechado como basura en la Ciudad de México. ............ 55
3.3. Características Químicas del PET ............................................................................................. 57
3.3.1. Características Físicas del PET. (Sánchez, Manero. 2008) ......................................................... 57
3
3.3.2. Propiedades Físicas del PET. (Sánchez, Manero. 2008) ............................................................ 58
3.3.3. Alternativas Ecológicas. ........................................................................................................... 59
CAPITULO 4 ANÁLISIS DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EMPLEADOS ACTUALMENTE EN LA VIVIENDA DE
INTERÉS SOCIAL DE LA CIUDAD DE MÉXICO. ........................................................................................... 60
4 Sistema Constructivo de Block Hueco con dos alveolos........................................................... 60
4.1. Definición Sistema Constructivo de Block Hueco. .................................................................... 60
4.1.1. Dimensiones Sistema Constructivo de Block Hueco. ................................................................ 61
4.1.2. Costo Sistema Constructivo de Block Hueco. ........................................................................... 62
4.1.3. Ventajas Sistema Constructivo de Block Hueco. ....................................................................... 64
4.1.4. Desventajas Sistema Constructivo de Block Hueco. ................................................................. 64
4.1.5. Características Termofísicas del Sistema Constructivo de Block Hueco. ................................... 65
4.2. Sistema Constructivo de VINTEX®. ........................................................................................... 65
4.2.1. Definición Sistema Constructivo de VINTEX®. .......................................................................... 65
4.2.2. Dimensiones Sistema Constructivo de VINTEX®. ...................................................................... 65
4.2.3. Costo Sistema Constructivo de VINTEX®. .................................................................................. 66
4.2.4. Ventajas Sistema Constructivo de VINTEX®. ............................................................................. 68
4.2.5. Desventajas Sistema Constructivo de VINTEX®. ....................................................................... 69
4.2.6. Características Termofísicas del Sistema Constructivo de VINTEX®. .......................................... 70
CAPÍTULO 5 SISTEMA ALTERNATIVO DE PANELES DE PET REUTILIZADO.................................................. 71
5 Propuesta de inclusión del Sistema Alternativo de Paneles de PET Reutilizado a la Vivienda de
Interés Social de la Ciudad de México. ................................................................................................... 71
5.1. Análisis del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado. ......................... 72
5.2. Propuesta del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado relleno con
Basura Inorgánica. ................................................................................................................................. 75
5.2.1. Dimensiones Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado......................... 76
5.2.2. Costo Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado. ................................... 76
CAPÍTULO 6 CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO ALTERNATIVO DE PANELES DE
PET 79
6. Lineamientos de las pruebas realizadas en modelos del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de
PET Reutilizado. ..................................................................................................................................... 79
6.1. Obtención de datos del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado. ....... 79
4
6.1.1. Diseño y elaboración de modelo experimental escala 1:1 (Burghardt, 1984) del Sistema
Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado Relleno de Aire. ............................................... 79
6.1.2. Fase Experimental I, modelo 1 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado
relleno de aire. ....................................................................................................................................... 80
6.1.3. Fase Experimental II, modelo 1 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado
relleno de aire. ....................................................................................................................................... 85
6.2 Diseño y elaboración de modelo experimental escala 1:1 del Sistema Constructivo Alternativo
de Paneles de PET Reutilizado relleno con Basura Inorgánica ................................................................. 88
6.2.1. Fase Experimental I, modelo 2 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado
relleno con Basura Inorgánica. ............................................................................................................... 89
6.2.2. Fase Experimental II, modelo 2 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado
relleno con Basura Inorgánica. ............................................................................................................... 90
6.3. Comparación de Características Térmicas del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de
PET Reutilizado, el Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizadocon Basura Inorgánica
y otros Sistemas Constructivos. .............................................................................................................. 92
6.3.2. Resistividad de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados. ........................................... 93
6.3.3. Resistencia de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados. ............................................ 94
6.3.4. Transmisión de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados. ........................................... 95
CAPÍTULO 7 SIMULACIÓN DE UN ESPACIO CONSTRUIDO. ....................................................................... 96
7. Descripción del modelo simulado. ........................................................................................... 96
7.1. Programa empleado para la Simulación Térmica Dinámica. ..................................................... 98
7.2. Análisis de Entrada. ............................................................................................................... 100
7.3 Elaboración de un Archivo Digital de Clima. ........................................................................... 101
7.4. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema PET Relleno de Aire. ......... 102
7.5. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema de Block Hueco. ............... 103
7.6. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema VINTEX 6® ......................... 103
7.7. Valores Termofísicos empleados en la Simulación Térmica Dinámica. ................................... 103
7.8. Análisis de Resultados de Salida. ........................................................................................... 104
7.8.1. Análisis de cocinas en la época más calurosa del año............................................................. 105
7.8.2. Análisis de estancias en la época más calurosa del año. ........................................................ 106
7.8.3. Análisis de planta alta en la época más calurosa del año. ...................................................... 107
7.8.4. Análisis de cocinas en la época más fría del año. .................................................................. 108
5
7.8.5. Análisis de estancias en la época más fría del año. ................................................................ 109
CAPITULO 8 .......................................................................................................................................... 111
8. Conclusiones. ........................................................................................................................ 111
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 115
NORMATIVIDAD ................................................................................................................................... 118
SITIOS WEB RELACIONADOS................................................................................................................. 119
Lista de Imágenes ................................................................................................................................ 120
Lista de Fotografías .............................................................................................................................. 121
Lista de Gráficas ................................................................................................................................... 122
Lista de Tablas ..................................................................................................................................... 124
Curriculum VItae .................................................................................................................................. 126
6
INTRODUCCIÓN
Debido la centralización de secretarias, servicios públicos y privados en la Ciudad de México, se
genera una alta densidad de población, la cual carece de infraestructura adecuada, la vivienda en
particular es un punto delicado cuya regulación ha sido deficiente en muchos aspectos, la falta vivienda
es un problema que muchas veces es atendido por empresas constructoras e inmobiliarias que
comercializan los espacios disponibles dentro y en la periferia de la zona metropolitana del valle de
México, la oferta de vivienda es menor a la necesaria, de tal manera que el déficit no se logra cubrir de
manera adecuada.
Los resultados del censo nacional de población realizado en el año 2000, muestran que existen
en el país aproximadamente 22.3 millones de familias para 21.9 millones de viviendas, con lo que se
evidencia un déficit de cerca 756 mil viviendas. Por otra parte, del total de viviendas construidas, 2,48
millones se consideran inadecuadas y 1.055 millones requieren reposición total, con lo que se estima una
demanda total de 4.291 millones de viviendas de bajo costo, a ser construidas en el mediano plazo.
(CFINAVI 2005).
Hoy día dentro de la industria de la construcción en México existen diversos proveedores de
sistemas constructivos, y todos ofrecen aparentemente diferentes ventajas; condiciones de durabilidad,
resistencia, garantías, etc. Aunque la mayoría están enfocadas a factores como: el tiempo de
construcción, la estandarización del proceso y los elementos prefabricados, por mencionar algunos. Son
ejemplos de todo lo que ofrecen dichos proveedores; pero esto no responde necesariamente al problema
del déficit de vivienda en la Ciudad de México o a los requerimientos del usuario final.
Todas estas “ventajas” se ven opacadas al momento de ocupar los espacios construidos que son
altamente ineficientes en diferentes rubros.
En la actualidad se habla de cuestiones sustentables, ecológicas, eficiencia energética, confort
térmico y acústico, y de un mejor aprovechamiento de los recursos renovables y no renovables, etc.
existe una extensa lista de estos conceptos, sin que exista una connotación exacta para cada uno de
ellos. (IMPI 2008)
Parece cada vez más complicado llegar cubrir el déficit de vivienda con un diseño que este en
equilibrio con el constructor, el medio ambiente y las necesidades del usuario final (Acosta, 1976).
Parte de este trabajo es un análisis comparativo de simulaciones térmicas de una vivienda tipo en
la Delegación Azcapotzalco, la comparativa se enfoca en el comportamiento térmico de los muros
conformados por paneles de botellas desechables de PET, “como sistema alternativo” en comparación
con el sistema constructivo de tabique de barro estructural VINTEX 6 ® y el sistema tradicional de block
hueco. Ya que el sistema alternativo de PET posee características para la autoconstrucción y si los
resultados obtenidos son favorables, éste sería parte de la solución a la falta de vivienda en la Ciudad de
México.
7
Capítulo 0
1. Título
“Evaluación y Análisis de las características termofísicas y económicas de un sistema
constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET.”
Esta tesis evaluó, en el Laboratorio de Energía Solar de la Universidad Autónoma Metropolitana,
dos prototipos de un sistema constructivo desarrollado con botellas de PET. Se analizaron los resultados
obtenidos y se realizaron diferentes comparativas con dos sistemas constructivos empleados en la
Ciudad de México: el block hueco y el sistema VINTEX 6® de Novaceramic®. También se realizó un
análisis económico del sistema PET y se definió el costo por metro cuadrado realizándose comparativas
con los sistemas antes mencionados.
1.1. Objetivo General
Evaluar prototipos y analizar los resultados de las características termofísicas de dos variantes
propuestas de un sistema constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET, para conocer su
desempeño térmico. Determinar el costo por metro cuadrado del sistema de PET con aire y realizar
comparativas con los sistemas constructivos de block hueco y el sistema VINTEX 6® de Novaceramic®
empleados en la Ciudad de México.
1.1.1. Objetivos Específicos
Analizar dos sistemas constructivos empleados en la Ciudad de México.
Analizar el sistema constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET.
Por medio de pruebas estandarizadas de laboratorio obtener el valor de la conductividad térmica
(k) de cada una de las variables del sistema de PET.
Por medio de pruebas estandarizadas de laboratorio obtener el valor de la resistencia térmica (R
de cada una de las variables del sistema de PET).
Por medio de pruebas estandarizadas de laboratorio obtener el valor de la resistividad térmica (r)
de cada una de las variables del sistema de PET.
Por medio de pruebas estandarizadas de laboratorio obtener el valor de la transmisión térmica
(U) de cada una de las variables del sistema de PET.
Comparar los resultados obtenidos de las dos variables
Comparar los valores con los sistemas constructivos de block hueco y el sistema VINTEX 6® de
Novaceramic®.
Determinar el costo por metro cuadrado del sistema de PET con aire.
Comparar el costo por metro cuadrado del sistema de PET con aire con los costos de los
sistemas constructivos de block hueco y el sistema VINTEX 6® de Novaceramic®.
8
2. Hipótesis Principal.
El sistema constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET tiene un mejor
comportamiento térmico que los sistemas constructivos de block hueco o el sistema VINTEX 6® de
Novaceramic®.
2.1. Hipótesis Secundarias.
El sistema constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET rellenas con basura
inorgánica tiene un mejor comportamiento térmico que el sistema constructivo desarrollado con botellas
reutilizadas de PET con aire.
El sistema constructivo desarrollado con botellas reutilizadas de PET es más económico que los
sistemas constructivos de block hueco o el sistema VINTEX 6® de Novaceramic
®.
9
CAPÍTULO 1 MEDIO NATURAL
1. Análisis del Sitio; Distrito Federal Ciudad de México
En 1325 se fundó México-Tenochtitlan, posteriormente en 1521 ocurrió una refundación
española, finalmente el 18 de noviembre de 1824 se creó del Distrito Federal. Los gentilicios empleado
para referir a sus habitantes son; defeño, defeña, mexiqueño, mexiqueña.
La Ciudad de México (imagen 1) es considerada una de las urbes más grandes del mundo, ocupa
el noveno lugar de población a nivel mundial y el segundo lugar en Norte América. (INFONAVIT, ANEXO 1,
2010)
Según datos proporcionados por el INEGI1 en el año 2010 el Distrito Federal alberga un total de 8
851 080 habitantes2, con una densidad de población de 5 862 hab/km², lo que lo ubica en el segundo
lugar de ocupación del país.
El porcentaje territorial del Distrito Federal representa el 0.1% de la superficie de México3.
Estatalmente ocupa el lugar 32 con un total de 1485 km².
El Distrito Federal centraliza la mayoría de Secretarias y las sedes de los tres Poderes Federales
de la Unión. Está divido en Delegaciones (Imagen 1).
Imagen 1. Mapa del Distrito Federal y su división política de 16 delegaciones.
Fuente: SVG mapas de México, DF. http://commons.wikimedia.org
1 Instituto Nacional de Estadística y Geografía1 (INEGI)
2 Datos obtenidos del sitio oficial del INEGI, marzo 2011. http://www.inegi.org.mx/ 3 INEGI-DGG. Superficie del País por Entidad y Municipio. 2000. Inédito
10
1.1 Localización Geográfica de la Ciudad de México.
La ciudad de México se encuentra en la meseta de Anáhuac, también conocida actualmente
como la Cuenca de México; en su parte central, la planicie tiene una altitud media de 2,240 metros de
altura sobre el nivel del mar. Su ubicación geográfica se encuentra comprendida entre los paralelos 19°
15' Y 19° 30' de latitud norte, y entre los meridianos 99° 00' Y 99° 15' de longitud oeste respecto al
meridiano de Greenwich.
Situada al oeste del lago de Texcoco, la ciudad de México presenta la particularidad geográfica
de estar circundada por una topografía montañosa. Al norte por la sierra de Guadalupe, al oeste por las
sierras de San Miguel y Las Palmas, al suroeste por la sierra de Las Cruces Sohuiloya y la sierra del
Ajusco (el punto más alto: 3,950 m.s.n.m.) y al sur la sierra Cuautzin. Las Coordenadas geográficas
extremas de la Ciudad de México son:
Al Norte 19°36'.
Al Sur 19°03' de latitud norte.
Al Este 98°57'.
Al Oeste 99°22' de longitud oeste4.
La Ciudad de México políticamente tiene colindancia al Norte, Este y Oeste con el Estado de
México y al sur con el Estado de Morelos (imagen 2).
Imagen 2. Mapa de localización geográfica y colindancias del Distrito Federal.
Fuente: Marco Geoestadístico Municipal 2005, versión 3.1 INEGI-DGG5. Superficie de la República Mexicana por Estados. 1999.
4 INEGI. Marco Geoestadístico Municipal 2005, versión 3.1.
5 DGG: Dirección General de Geografía
11
1.1.1. Análisis del Sitio; Delegación Azcapotzalco.
Azcapotzalco (náhuatl: azcatl, potzoa/potzalli, co, 'hormiga, montículo, „En los montes de
hormigas‟) es una de las 16 delegaciones del Distrito Federal. Los originarios de esta delegación son
nombrados Chintololos.
Muchas de las colonias actuales de la delegación tienen su origen en antiguos barrios que datan
de la época prehispánica y colonial. Tal es el caso de San Miguel Amantla, San Pablo Xalpa, San Juan
Tlihuaca, Santiago Ahuizotla, Santa Lucía Tomatlán, Santa Cruz Acayucan, San Francisco Tetecala,
Santa María Malinalco, San Lucas Atenco, San Sebastián, Santo Tomás, Santa Catarina, San Andrés,
Santa Bárbara, San Martín Xochinahuac, San Francisco Xocotitla, San Andrés de las Salinas, Santa
Apolonia Tezcolco, San Marcos Ixquitlán, San Simón y Santo Domingo Huexotitlán.
Según el censo del INEGI de 1900, en el Distrito Federal existía el Distrito de Azcapotzalco, que a
su vez abarcaba las municipalidades de Azcapotzalco y Tacuba.
En la Ley Orgánica de 1928 se dividió el territorio del Distrito Federal en un Departamento Central
(que comprendía la Ciudad de México), y en trece delegaciones, entre ellas, la de Azcapotzalco.
En Azcapotzalco fueron creadas colonias como espacios de élite durante la época porfirista y
todavía es posible admirar en ellas vestigios de su carácter aristocrático: tal es el caso de la colonia "El
Imparcial", ahora conocida como Clavería (fotografía 1). Asimismo, Azcapotzalco cuenta con la amplia
zona Industrial Vallejo, ubicada en la antigua Hacienda de Vallejo y en la zona de San Antonio. Esta gran
área fabril, construida en la década de los cuarenta del siglo XX, alguna vez estuvo en las periferias de la
Ciudad de México, pero ahora se encuentra inmersa en el corazón de ésta.
Fotografía 1. Casa en la colonia Clavería, Cerrada Gacetilla, finales del siglo XIX.
Fuente: ProtoplasmaKid, Iván Martínez.
12
Según datos proporcionados por el INEGI en el año 2010 la Delegación Azcapotzalco alberga un
total de 414 711 habitantes6, con una densidad de población de 12.657,68 hab/km².
La superficie total de la Delegación Azcapotzalco es de 33,66 km², lo que equivale al 2.66 % de
la superficie del Distrito Federal (imagen 3).
Imagen 3. Mapa de Distrito Federal y la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: SVG mapas de México, DF. http://commons.wikimedia.org
1.1.1.1. Localización Geográfica de la Delegación Azcapotzalco.
La Delegación Azcapotzalco se ubica al Norte del Distrito Federal, su colindancia al Norte es con
el municipio de Tlalnepantla de Baz del Estado de México, al Sur con las delegaciones Cuauhtémoc y
Miguel Hidalgo; al Este con la delegación Gustavo A. Madero y al Oeste con los municipios de Naucalpan
de Juárez y Tlalnepantla de Baz. Sus coordenadas geográficas son:
Al Norte 19°31'.
Al Sur 19°27' de latitud norte.
Al Este 99°09'.
Al Oeste 99°13' de longitud oeste.
6 Datos obtenidos del sitio oficial del INEGI, marzo 2011. http://www.inegi.org.mx/
13
Y se encuentra a una altura de 2240 metros sobre el nivel del mar (imagen 4).
Imagen 4. Ubicación y delimitación geográfica y colindancias de la Delegación Azcapotzalco. Fuente: Marco Geoestadístico Municipal 2005, versión 3.1
1.1.1.2. Topografía de la Delegación Azcapotzalco.
La Delegación Azcapotzalco en su totalidad se localiza en una zona de planicie, a tal punto que
no se observa diferencia de altitud en dirección norte-sur, sucede casi lo mismo en dirección oriente-
poniente, a no ser por una diferencia no mayor de 30.00 m., por lo que se clasifica dentro de un rango de
pendiente de 0 a 10% y se denomina zona de pie de monte.
1.1.1.3. Edafología de la Delegación Azcapotzalco.
Su área está uniformemente compuesta por sedimentos aluviales, como resultado de la antigua
presencia de lagos. No existen rupturas de pendientes o fallamiento alguno, lo que la hace favorables a
cualquier uso.
1.1.1.4. Geología de la Delegación Azcapotzalco.
Respecto de su zonificación geotécnica, se encuentra en la Zona II de Transición en la que los
depósitos profundos se encuentran a 20.00 m. de profundidad y que está constituida predominantemente
por estratos arenosos y limo arenosos, intercalados con capas de arcilla lacustre. Lo anterior supone la
existencia de restos arqueológicos, cimentaciones antiguas, grietas y variaciones fuertes de estratigrafía
que puede originar asentamientos diferenciales de importancia. La Delegación cuenta solamente con 100
hectáreas de cobertura vegetal, debido al intenso uso urbano del suelo.
14
1.1.1.5. Hidrología de la Delegación Azcapotzalco.
Debido al crecimiento urbano y su topografía plana, no existen corrientes superficiales en toda su
extensión, carece completamente de depósitos o cuerpos de agua, no obstante que a mediados del siglo
pasado el 50% de su territorio estaba inundado. Sin embargo, cabe señalar que toda el área cuenta con
recargas acuíferas subterráneas, actualmente sobre explotadas. Así también, la delegación forma parte
de la Cuenca de los Ríos Consulado y el de Los Remedios. Este último se localiza fuera de la delegación,
casi paralelo al límite norte, es uno de los ejes del desagüe del Valle de México. Se inicia en el Vaso de
Cristo, localizado entre los municipios de Naucalpan y Tlalnepantla, en donde se concentran gran parte
de los escurrimientos de la zona poniente del Valle de México.
1.1.1.6. Vegetación de la Delegación Azcapotzalco.
Al estar totalmente urbanizada la Delegación Azcapotzalco, carece de flora natural, existe lo que
se denomina flora inducida con diferentes especies de árboles y arbustos así como especies
ornamentales que se encuentran distribuidas en las Áreas Verdes de parques, jardines, camellones,
triángulos y remanentes, cuyas familias son: eucalipto, fresno, álamo, jacaranda, casuarina, sauce llorón,
colorín, trueno, cedro, pirúl, pino radiata, palmeras, hule y yuca.
1.1.1.7. Fauna Urbana de la Delegación Azcapotzalco.
Como se mencionó anteriormente la Delegación está totalmente urbanizada, por lo que solo se
puede hablar de la llamada fauna inducida, compuesta principalmente por fauna doméstica como perros
y gatos entre otros. Otro tipo de fauna existente de la que se puede hacer referencia es la fauna nociva,
estas especies animales de origen natural o exótico afectan al medio y al hombre, se pueden mencionar
las ratas, ratones, perros, gatos, moscas, mosquitos, cucarachas, chinches, pulgas, etc.
Se calcula la existencia promedio de 10 ratas noruegas por persona además de otras especies
como la rata negra y el ratón de casa.
1.1.1.8. Vías de Acceso y Vialidad de la Delegación Azcapotzalco.
La estructura vial de la delegación comprende las siguientes vías de acceso controlado (Tabla 1);
vialidades primarias y vialidades secundarias. La mayoría de estas arterias forman parte de la red vial
interdelegacional (Azcapotzalco-Gustavo A. Madero- Cuauhtémoc-Miguel Hidalgo) y de conexión con el
Estado de México.
Con respecto a la comunicación con el Estado de México sobresale el cruce de Puente de Vigas,
Vaso de Cristo-Las Armas, el cual se ubica dentro del Estado de México. La Delegación es paso obligado
para un número importante de viajes de carga y de traslado hacia zonas de trabajo.
Con respecto al transporte público, circulan 32 líneas de autobuses de RTP, dos de trolebuses,
Azcapotzalco-Puerto Aéreo y Metro Chapultepec-El Rosario-Estación de Servicio (Calzada Camarones),
las rutas 1, 2, 3, 23, 106 y 107-A de microbuses sirven de conexión hacia el Estado de México.
15
Finalmente el Sistema Colectivo Metro con la terminal El Rosario representa una importante zona de
transferencia, de las líneas 6 y 7 del metro, 9 estaciones se encuentran en la delegación.
VIALIDAD DE
ACCESO
CONTROLADO
VIALIDAD
PRIMARIA
VIALIDAD PRIMARIA VIALIDAD SECUNDARIA
Circuito Interior Calzada Las Armas Calzada Camarones Avenida Jardín
Aquiles Serdán
Parque Vía
Avenida de Las
Culturas
Avenida Heliópolis Norte 45
Calzada San Isidro Avenida de las granjas Camino a Santa Lucía
Avenida 5 de Mayo Avenida Cuitláhuac Camino a Nextengo
Avenida Tezozómoc Avenida Salónica Santa Apolonia
Eje 5 Norte Eje 2 Norte Avenida Rafael Alducin
Avenida del Rosario Calzada Vallejo Avenida Puente de Guerra
Eje 4 Norte Avenida 22 de Febrero
Tabla 1. Principales vías de comunicación de la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: SCT. Coordinación del Sistema Nacional e-México. Consulta en internet el 17 noviembre de 2010: http://www.sct.gob.mx
1.1.1.9 Áreas Verdes y Espacios Abiertos de la Delegación Azcapotzalco.
La Delegación Azcapotzalco, al estar totalmente urbanizada, carece de zonas de reserva desde
el punto de vista ecológico, es decir, superficies que se destinan para la conservación tanto de la
vegetación como de la fauna. Las áreas de valor ambiental están conformadas primordialmente por los
grandes parques y jardines (Espacios Abiertos o “EA”, según el Programa General de Desarrollo Urbano
del Distrito Federal 2003).
En Azcapotzalco se cuenta con 100.57 hectáreas de espacios abiertos7 que representan el 2.9
por ciento del territorio y que dan una relación de 2.2 m²/habitante. Destacan por sus dimensiones y
arraigo entre la población, así como por su superficie; la Alameda Norte y el Centro Cultural y Recreativo
Parque Tezozómoc pulmones de la zona. También son de considerarse las áreas verdes de jardines
como los del centro de la Villa de Azcapotzalco (parque Hidalgo y plaza delegacional), el Deportivo
Azcapotzalco (antes Reynosa), la Unidad Deportiva Benito Juárez y áreas libres importantes como las
que se encuentran en el terreno de la Universidad Autónoma Metropolitana plantel Azcapotzalco e
incluso el panteón San Isidro.
7 Inventario y levantamiento de campo 2005.
16
1.2. Análisis Climatológico de la Ciudad de México.
En su mayor parte la ciudad de México presenta un clima templado. El verano es fresco, lluvioso
y prolongado y el invierno seco con lluvias escasas; se presenta poca oscilación anual y el clima es de
tipo ganges. Su clasificación según Köppen-García es Cb (w1) w (i') g.
En cuanto a su agrupación bioclimática se considera semifrío, ya que la temperatura media del
mes más caluroso oscila los 20 °C y su precipitación total anual entre 650 y 1,000 mm. Sin embargo la
parte oriente de la ciudad presenta descenso de precipitación por debajo de los 650 mm, por lo que esta
zona llega a caracterizarse como clima seco; al poniente, las partes altas de la sierra del Ajusco
presentan precipitaciones superiores a los 1,000 mm anuales, lo que las convierte en húmedas desde el
punto de vista bioclimático.
El Servicio Meteorológico Nacional (SMN) de México, es el organismo encargado de proporcionar
información sobre el estado del tiempo que prevalece o afecta a territorio de nuestro país. El SMN
depende directamente de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), que a la vez forma parte de la
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT).
El Distrito Federal cuenta principalmente con diferentes estaciones meteorológicas, se tomaran en
cuenta solo tres para la comparativa de climas (Tabla 2.) dichas estaciones ayudan a monitorear la
entidad siendo el observatorio de Tacubaya uno de los puntos de registro más importantes a nivel
nacional.
Estaciones meteorológicas
CLAVE ESTACIÓN LATITUD NORTE LONGITUD OESTE ALTITUD
09-049 Tacubaya 19° 24´13´´ 99°11´47´´ 2308
09-061 El Guarda 19°08´10´´ 99°10´24´´ 3000
09-100 San Juan de Aragón 19°27´55´´ 99°04´45´´ 2240
Tabla 2. Nombre y ubicación de algunas de las Estaciones Meteorológicas de la Ciudad de México.
Fuente: Comisión Nacional del Agua. Registro de Temperatura y Precipitación. Inédito
El Distrito Federal también cuenta con 8 Estaciones Meteorológicas Automáticas (Tabla 3),
nombradas también por sus iniciales “EMAS”, y son:
NOMBRE LATITUD LONGITUD ALTITUD
Servicio Meteorológico Nacional 19º24'13" 99º11'49" 2320
Escuela Nacional De Ciencias Biológicas, IPN. 19º27'13" 99º10'16" 2389
Escuela Nacional De Ciencias Biológicas, IPN. 19º29'55" 99º08'43" 2240
Ecoguardas 19º16'17" 99º12'14" 2200
Tezontle 19º23'07" 99º05'59" 2358
El Guarda 19º09'17'' 99º04'44'' 2946
17
La Agraria 19º16'27" 99º09'29" 2272
TACUBAYA 19º24'13" 99º11'49" 2320
Tabla 3. Nombre y ubicación de algunas de las Estaciones Meteorológicas Automáticas de la Ciudad de México. Fuente: Cuaderno Estadístico de la Zona Metropolitana del Valle de México, edición 2007. http://www.inegi.gob.mx
Por todo lo anterior se puede decir que el Distrito Federal cuenta con un registro muy importante
para conocer y analizar el clima de la Ciudad de México, pues al estar ubicada en la latitud de 19°, las
condiciones y variaciones del clima no deberían ser un problema para el diseño de espacios habitables,
sino por el contrario se deben utilizar todas estas ventajas para lograr un óptimo confort y beneficiar al
usuario final. (Zsokolay, 1980)
Los principales climas de la Ciudad de México (Tabla 4), están basados en la clasificación
Koppen modificada por la Bióloga Enriqueta García, los seis tipos o subtipos se emplean para casos
particulares de estudio.
Tipo o Subtipo Símbolo % de la superficie Estatal
Templado subhúmedo de menor humedad C(w0)(w) 23.85
Templado subhúmedo de humedad media C(w1)(w) 17.44
Templado subhúmedo de mayor humedad C(w2)(w) 18.30
Semifrío subhúmedo de mayor humedad C(E)(w2)(w) 27.53
Semifrío con lluvias abundantes en verano de tipo
monzón
C(E)(m)(w) 6.29
Semiseco o templado BS1kw 6.29
Tabla 4. Clasificación según la Carta de Climas en la República Mexicana de Enriqueta García Amaro, basada en La clasificación
climática de Köppen, también llamada de Köppen-Geiger Fuente: INEGI. Continuo Nacional del Conjunto de Datos Geográficos de la Carta de Climas, 1:1 000 000, serie I.
Según los datos mostrados se presentan principalmente de manera oficial los 6 tipos de climas
para la Ciudad de México pero se resumen en tres tipos que son (INFONAVIT, ANEXO 3, 2010):
Templado subhúmedo con lluvias en verano y una temperatura media anual de 15.6 ºC y
precipitación total anual de 1129 mm, que abarca la mayor parte de la entidad.
Semifrío subhúmedo con lluvias en verano, con 11.4 ºC de temperatura media anual y 1129 mm
de precipitación total anual. Principalmente en las montañas del suroeste y sur.
Semiseco templado en la parte baja y plana, al noreste, con temperatura media anual de 16.7 ºC
y precipitación total anual de 584.4 Mr.
Las precipitaciones de verano y parte del otoño son producidas por la influencia de los ciclones
tropicales. Ocasionalmente se presentan durante el invierno. Los vientos dominantes en el año son del
norte y noreste.
18
1.2.1. Análisis Climatológico de la Delegación Azcapotzalco
Los datos mostrados en este trabajo se obtuvieron de la Estación Climatológica “Egipto 7” en
Azcapotzalco del Servicio Meteorológico Nacional.
Desde el punto de vista de su agrupación bioclimática (Givoni, 1981), El área de estudio se
encuentra en el límite entre los bioclimas semi-fríos y templados, ya que la temperatura media del mes
más caluroso es de 21 °C; la precipitación pluvial anual se encuentra entre 650 y 1000 mm, lo que
representa un régimen de lluvias medio.
1.2.1.1. Análisis de Temperatura de la Delegación Azcapotzalco
En la gráfica 1 se muestra la zona de confort térmico ZC con líneas punteadas, en orden de
arriba hacia abajo las temperaturas: Máxima Extrema, Promedio de Máxima, Media, Promedio de
Mínima, Mínima Extrema.Se puede decir que la temperatura máxima sale de confort rebasando el límite
de 25° a partir del mes de febrero y continua marzo, abril y regresa a la zona de confort a mediados del
mes de mayo; La temperatura media se encuentra todo el año debajo del confort, llegando a los 15° en
invierno de diciembre y enero. (Givoni, 1998)
Gráfica 1. Comportamiento anual de temperaturas en la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Máxima ZCmax Máx. Extrema Tn Media ZCmin Mínima
Tmax > Confort Caluroso
Frio
19
1.2.1.2. Análisis de Humedad de la Delegación Azcapotzalco
En la gráfica 2 se muestra el comportamiento de la Humedad Relativa Máxima, y su zona de
confort desde 70% que es el nivel más alto y 30% que corresponde al nivel más bajo.
En orden de arriba hacia abajo: Humedad Promedio de Máxima, Humedad Promedio de Media,
Humedad Promedio de mínima.
Gráfica 2. Comportamiento anual de Humedad registrado en la estación Tacubaya.
Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
Se observa que la humedad relativa máxima (HRMax) es mayor a 70% hasta finales de marzo,
volviéndose a elevar hasta el límite de confort a finales de abril, el periodo de más humedad relativa es
de finales de abril, hasta finales de marzo, teniendo el máximo en el mes de octubre, y la mínima se
presenta entre los meses de marzo y abril.
20
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
200.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Precipitación Min Max Evaporación
Alta
1.2.1.3. Precipitación y Evaporación de la Delegación Azcapotzalco
La grafica 3 muestra el comportamiento de la precipitación registrada en la Estación Egipto 7, se
observa que en los meses de junio a septiembre es el periodo donde la precipitación es más alta.
También se aprecia que los meses con menor evaporación son noviembre y diciembre
Gráfica 3. Comportamiento anual de Precipitación y Evaporación registrado en la estación Egipto 7.
Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
1.2.1.4. Índice Ombrotérmico de la Delegación Azcapotzalco
La grafica 4 muestra los índices de mayor precipitación se mantienen desde mayo hasta octubre,
teniendo los niveles más altos entre julio y agosto.
Gráfica 4. Comportamiento anual Índice Ombrotérmico de la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
-20.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Temperatura Media Precipitación
Seco Seco Húmedo
21
1.2.1.5 Radiación Solar de la Delegación Azcapotzalco
La grafica 5 indica el comportamiento de la Radiación Solar máxima total la cual es elevada
desde febrero hasta principios de junio. La radiación directa es regular entre marzo y abril. El resto del
año la radiación solar es baja coincidiendo con el periodo de lluvias y la nubosidad.
Gráfica 5.. Radiación Solar Evaporación registrada en la Estación Egipto 7. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes
1.2.1.6. Análisis de Nubosidad de la Delegación Azcapotzalco
Con respecto al periodo de lluvias la nubosidad esta presentada en la gráfica 6. Los días
nublados se presentan de junio a octubre, los días despejados se observan de diciembre a marzo;
mientras que los medios nublados predominan en los meses restantes abril, mayo y noviembre.
Gráfica 6. Nubosidad registrada en la Estación Egipto 7. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
0.0
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
600.0
700.0
800.0
900.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Máxima directa Difusa Máx. Total Límite Total Límite directa
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Despejados Medio nublados Nublados
Días despejados
22
1.2.1.7. Análisis de Viento de la Delegación Azcapotzalco
Por tratarse de una zona urbana y por las características propias del valle de México, el viento
presenta direcciones muy variables (grafica 7). De manera general, el 17.6 por ciento de las frecuencias
provienen del norte; el 17% de noroeste y el 15 del noreste. Por lo que se puede decir que el rango
dominante es noroeste-noreste, con un porcentaje promedio de calmas del 22%. Sin embargo,
observando las rosas de viento anual se puede apreciar la amplia variedad de direcciones que se
presentan.
La velocidad promedio del viento es baja de 1.1 m/s, aunque puede llegar a aumentar hasta un
máximo de 2.4 m/s (en febrero) Hay que considerar que por el efecto urbano pueden presentarse vientos
de ráfaga con direcciones variables.
Gráfica 7. Dirección y Velocidad del Viento registrada en la Estación Egipto 7. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes .
23
1.3. Datos Mensuales Normalizados de la Delegación Azcapotzalco.
Todos los datos mostrados en la tabla 5 corresponden a los registros de la estación
meteorológica Egipto 7, excepto los datos de humedad los cuales se obtuvieron de la estación
meteorológica de Tacubaya.
Tabla 5. Registro de datos climáticos normalizados para la Delegación Azcapotzalco. Estación Meteorológica Egipto 7
Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
CLIM
A(A
)Cb
w1(w
) (i')g
BIO
CLIM
AS
EM
I-FR
ÍO
LA
TIT
UD
19°
27'
LO
NG
ITU
D099°
11'
ALT
ITU
D2,3
02
msn
m
fte
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BM
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AS
MA
XIM
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MA
ºC30.5
30.5
33.5
34.0
34.0
31.5
28.5
28.0
28.5
29.5
28.0
28.0
34.0
MA
XIM
AºC
23.9
24.7
27.9
28.3
28.0
25.6
24.7
24.5
24.4
24.3
23.7
23.1
25.3
ME
DIA
ºC15.7
16.6
19.4
20.4
20.8
19.8
19.1
19.0
19.0
18.2
16.8
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18.4
MIN
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8.6
10.9
12.5
13.6
14.1
13.6
13.6
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MIN
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AºC
0.0
2.5
4.5
5.0
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12
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3.7
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.613.7
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10
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.31
4.4
13
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3.4
13
.51
2.3
11
9.6
11.8
H.R
. MA
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A%
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75
73
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77
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78
83
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76.8
H.R
. ME
DIA
%54
53
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H.R
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30.2
34.1
300.6
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27.2
17.2
70.6
MA
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HR
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m12.0
14.6
32.7
24.6
27.0
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34.0
29.0
29.1
32.0
29.3
13.5
34.0
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0.3
1.5
0.3
22.7
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121.3
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1.7
1.1
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701.0
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698.8
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576.2
574.9
584.8
582.6
591.6
577.7
544.2
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89.4
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48.4
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17.8
84.1
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361.8
1
DIA
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00.0
00.0
00.0
00.0
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0
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1.4. Datos Horarios de la Delegación Azcapotzalco.
Todos los datos mostrados de temperatura y humedad en la tabla 6 se han obtenido de la hoja de
cálculo del Dr. Víctor Fuentes Freixanet, a partir de los datos registrados en la estación meteorológica
Egipto 7.
Tabla 6. Datos horarios de temperatura y humedad calculados para la Delegación Azcapotzalco. Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
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1.5. Datos de Radiación de la Delegación Azcapotzalco.
Todos los datos mostrados de radiación en la tabla 7 se han obtenido de la hoja de cálculo del Dr.
Víctor Fuentes Freixanet, a partir de los datos registros en la estación meteorológica Egipto 7.
Tabla 7. Datos horarios de Radiación calculados para la Delegación Azcapotzalco. Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
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101.1
74.1
19.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Mayo
115
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
32.6
82.6
109.3
119.1
119.4
116.6
115.1
116.6
119.4
119.1
109.3
82.6
32.6
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Junio
125
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
35.9
82.8
109.9
122.2
125.6
125.2
124.7
125.2
125.6
122.2
109.9
82.8
35.9
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7
Julio
126
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
31.8
80.9
109.6
122.9
126.7
126.6
126.1
126.6
126.7
122.9
109.6
80.9
31.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
7
Agosto
116
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
19.0
72.3
102.6
115.6
118.2
116.8
115.8
116.8
118.2
115.6
102.6
72.3
19.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Septiem
bre
92
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
56.5
87.6
98.5
98.0
93.9
91.8
93.9
98.0
98.5
87.6
56.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Octu
bre
76
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
44.5
78.2
88.3
85.2
78.7
75.6
78.7
85.2
88.3
78.2
44.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Novi
em
bre
66
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
31.8
70.0
81.5
77.7
70.0
66.5
70.0
77.7
81.5
70.0
31.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
Dic
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bre
61
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
24.8
63.6
75.5
71.9
64.2
60.7
64.2
71.9
75.5
63.6
24.8
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
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0.0
0.0
0.0
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98.7
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91.8
96.9
98.7
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0.0
0.0
0.0
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2
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Hora
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20
26
1.6. Clasificación del Clima según Köppen-García.
De acuerdo a la Clasificación climática de Köppen-García (García. 1983) Tabla 8, el clima es: (A)
Cb w1 (w) (i') g (Semicálido con poca oscilación, tipo Ganges sin canícula). (A)C define que dentro de los
climas templados es el más caluroso ya que su temperatura media anual es superior a los 18 °C. La letra
“B” refiere que la temperatura del mes más caluroso se encuentra por debajo de 22 °C. (w0)(w) refiere
que el régimen de lluvias se presenta en el verano con una relación precipitación/temperatura menor a
43.2 y un porcentaje de precipitación invernal menor a 5% con respecto a la total. (i‟) quiere decir que se
presenta poca oscilación anual (entre 5 y 7 °C). La “g” define que la temperatura más calurosa se
presenta en primavera y no en verano, sólo hay un periodo de lluvias con máximas en el mes de julio, por
lo que no hay canícula.
Tabla 8. Clasificación climática según Köppen-García empleada para la República Mexicana.
Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de Clasificación Climática de acuerdo a Köppen – García elaborada por el del Dr. Víctor Fuentes.
A Clima tropical lluvioso. 1 Af Clima de selva lluvia es continua
La temperatura media durante todo el año
de todos los meses es *(1) i,g,g' *(4) w', w"
superior a los 18 ºC, 2 Aw Clima de sabana lluvia periódica e *(2) m
la lluvia anual es invierno seco
superior a 750 mm
(megatérmico)
B Clima seco. 3 BS Clima de estepa BSs lluvia invernal h' Muy caliente.
Correlación específica entre vegetación xerófita r<=2t Con temp. media anual > 18 ºC, y
r (precipitación total en mm) BSx' lluvia irregular media del mes mas caluroso > 18 ºC.
y t (temperatura anual en ºC) r<=2(t+7) h Cliente.
(xerófito) BSw lluvia en verano Con temp. media anual > 18 ºC, y
r<=2(t+14) media del mes mas caluroso < 18 oC.
k Frío. *(1) i, g. g' *(4) w', w", x, x', s'
4 BW Clima de desierto BWs lluvia invernal Con temp. media anual < 18 ºC, y *(3) n, n', n"
vegetación xerófita r<=t media del mes mas caluroso > 18 ºC.
o sin vegetación BWx' lluvia irregular k' Muy frío.
r<=t+7 Con temp. media anual < 18 ºC, y
BWw lluvia en verano media del mes mas caluroso < 18 ºC.
r<=t+14 v la temperatura máxima se presenta
en el otoño.
C Clima templado, 5 Cw Clima de pradera w lluvia periódica e a temperatura del
moderado lluvioso. invierno seco, invierno seco. mes más caluroso
La temperatura (t) del mes no riguroso. Durante el mes más superior a 22 ºC. La temperatura
más frío es entre -3 ºC y 6 Cs Clima de pradera lluvioso de verano, media de cuatro *(1) i, g, g' *(4) w', w", x, x', s'
18 oC. vedrano seco y llueve10 veces meses o más, es *(3) n, n', n"
(macrotérmico) caluroso. o más que en el mes b temperatura del superior a 10 ºC.
7 Cf Clima de bosque más seco. mes más caluroso
temperie húmeda s lluvia periódica con inferior a 22 ºC.
verano seco.
D Clima boreal, 8 Df Clima de bosque Durante el mes más c temperatura del
o nevado y de bosque. invierno húmedo y lluvioso de invierno mes más frío
La temperatura (t) del mes frío. llueve 3 veces o más superior a -38 ºC La temperatura
más frío es inferior a -3 ºC. 9 Dw Clima de bosque que en el mes más media de menos de
y la del mes más caluroso invierno seco y frío seco. d temperatura del cuatro meses es
superior a 10 oC. f lluvia irregular. mes más frío superior a 10 ºC.
(microtérmico) condiciones inter- inferior a -38 ºC.
medias entre w y s
E Clima nevado. 10 ET Clima de tundra temperatura del
La temperatura de todos los sin árboles mes más caluroso *(1) i Isotermal *(3) n Niebla frecuente
meses es inferior a 10 ºC. 11 EF Clima de nieve superior a 0 ºC. S Estepa oscilación anual menor a 5 ºC. n' Niebla escasa, verano <24 ºC.
(hekeistotérmico) perpetua. W Desierto i´ poca oscilación (entre 5 y 7 ºC) n" Niebla escasa, verano >24 ºC.
sin vegetación. B Alta montaña e extremoso (entre 7 y 14 ºC) *(4) w' Estación de lluvias en otoño
12 EB Clima seco de temperatura de T Tundra e' muy extremoso (mas de 14 ºC) w" Dos estaciones de lluvia
alta montaña. todos los meses F Hielo perpetuo g mes más caluroso en primavera x lluvia en primavera
de tundra o de inferior a 0 ºC. g' mes más frío después del verano x' lluvia irregular y escasa
nieve perpetua. *(2) m Lluvias monzónicas de verano s' lluvia en otoño.
(climas B, C Y D) (climas A, B y C) (climas A,B y C)
SIMBOLOS VEGETACION / CLIMA NOTAS
ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA DE CLASIFICACION CLIMATICA DE KÖPPEN
VARIEDADES ESPECIFICAS DE
TEMPERATURA
VARIEDADES GENERALES DE
TEMPERATURA, VIENTO Y HUMEDAD
ALTERNATIVAS GENERALES DE
FRECUENCIA DE LLIVIA ZONAS
FUNDAMENTALESTIPOS FUNDAMENTALES
27
1.7. Indicadores de Mahoney aplicados a la Delegación Azcapotzalco.
Los indicadores de Mahoney (Tabla 9) analizan de manera integrada los datos de temperatura,
humedad y precipitación a partir de sus propios rangos de confort.
De acuerdo a los indicadores de Mahoney, para la Delegación Azcapotzalco se recomiendan las
siguientes estrategias:
• Distribución: Orientación norte-sur (por eje térmico)
• Espaciamiento: Configuración compacta
• Ventilación: Ventilación temporal o controlada, habitaciones en doble galería
• Tamaño de las aberturas: Aberturas pequeñas entre el 20 y 30 % de la fachada
• Posición de las aberturas: Aberturas en las fachadas norte y sur a la altura de los ocupantes.
• Protección de las aberturas: Protección solar total en época calurosa. Protección contra la lluvia
• Muros y pisos: Materiales masivos con un retardo de más de 8 hrs.
• Techumbres: Materiales masivos con un retardo de más de 8 hrs.
Tabla 9. Indicadores de Mahoney para la Delegación Azcapotzalco. Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de Tablas de Mahoney del Dr. Víctor Fuentes.
1 2 3 4 5 6 no. Recomendación
número de indicadores 0 0 2 12 0 11
0-10
5-12
0-4 2 Concepto de patio compacto
11-12 3 Configuración extendida para ventilar
2-10 4 igual a 3, pero con protección de vientos
0-1 5 Configuración compacta
3-12
0-5
6-12
2-12
0-1 8 Ventilación NO requerida
0 9 Grandes 50 - 80 %
1-12
2-5
6-10 11 Pequeñas 20 - 30 %
0-3 12 Muy Pequeñas 10 - 20 %
4-12 13 Medianas 30 - 50 %
3-12
0-5
6-12
0 2-12
0-2 16 Sombreado total y permanente
2-12 17 Protección contra la lluvia
0-2 18 Ligeros -Baja Capacidad-
3-12 19 Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico
0-2 20 Ligeros, reflejantes, con cavidad
3-12
0-5
6-12 22 Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico
2-12 23 Espacios de uso nocturno al exterior
3-12 24 Grandes drenajes pluviales
INDICADORES DE MAHONEY
Distribución1 Orientación Norte-Sur (eje largo E-O)
11-12
Espaciamiento
Ventilación
6 Habitaciones de una galería -Ventilación constante -
1-2
7 Habitaciones en doble galería - Ventilación Selectiva -
0
En muros N y S. a la altura de los ocupantes en
barlovento1-2
15(N y S), a la altura de los ocupantes en barlovento,
con aberturas tambien en los muros interiores
Medianas 30 - 50 %
11-12
Ligeros, bien aislados
0-9
Protección de las Aberturas
Muros y Pisos
Techumbre
Tamaño de las Aberturas
0-110
14
10-12
Espacios nocturnos exteriores
Posición de las Aberturas
21
28
1.8. Matriz de Climatización aplicada a la Delegación Azcapotzalco
Según el análisis de los datos climatológicos de la Delegación Azcapotzalco se proponen las
siguientes estrategias de diseño (Tabla 10).
Tabla 10. Matriz de climatización con estrategias de diseño para la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la Matriz de Climatización diseñada por el Dr. Víctor Fuentes
29
1.9. Carta Psicométrica para Delegación Azcapotzalco.
La carta psicométrica (Szokolay. 1997) muestra todas las variables (grafica 8) del aire húmedo,
incluyendo temperatura de bulbo seco, de bulbo húmedo, humedad relativa y absoluta, entalpía, etc. De
acuerdo a este diagrama, todos los meses se está fuera de confort durante las noches y mañanas,
mostrándose requerimientos de calentamiento. De acuerdo a la gráfica este calentamiento puede
lograrse de manera pasiva de marzo a octubre. Los meses más fríos, de noviembre a febrero, es
necesario incorporar sistemas activos o mayor grado de arropamiento. La tabla muestra que no es
necesario sistemas de acondicionamiento convencional.
Durante las tardes de todos los meses se cuenta con condiciones confortables a excepción de los
meses de abril y mayo, en donde se presentan requerimientos de enfriamiento pero que pueden
solucionarse fácilmente con la masividad de los materiales y con un mínimo de ventilación natural. De
acuerdo al diagrama no se requiere acondicionamiento artificial del aire.
Gráfica 8. Carta Psicométrica elaborada con datos climatológicos de temperatura de la Estación Egipto 7
Fuente: Carta psicométrica por Szokolay
30
1.10. Triángulos de Confort aplicados a la Delegación Azcapotzalco.
Los triángulos de confort (Evans.1967) relacionan la temperatura media con la oscilación térmica.
Para (graficas 9 y 10) la Delegación Azcapotzalco se establece que todos los meses se encuentran fuera
de confort en interiores. Los datos graficados muestran que las principales estrategias de diseño son
ganancias solares e inercia térmica para los meses de noviembre, diciembre, enero y febrero. La inercia
térmica de los materiales es suficiente para las condiciones térmicas de los meses de abril a junio; y el
resto de los meses, de julio a octubre pueden aprovecharse las ganancias internas de los espacios.
Gráfica 9. Triángulos de confort elaborados con datos climatológicos de temperatura de la Estación Egipto 7. Fuente: grafica diseñadas por Martin Evans.
Gráfica 10. Estrategias Bioclimáticas elaboradas con datos climatológicos de la Estación Egipto 7. Fuente: grafica diseñadas por Martin Evans.
31
1.11. Carta Bioclimática aplicada a la Delegación Azcapotzalco.
La carta bioclimática (grafica 11) relaciona la temperatura y la humedad relativa (Olgyay. 1963).
De acuerdo a esta carta se establece que todos los meses se está fuera de la zona de confort en las
noches y mañanas con requerimientos de calentamiento introduciendo una energía entre 210 y 420
W/m2, en la tarde generalmente las condiciones son confortables excepto en los meses de abril y mayo
en donde se requiere de un mínimo de ventilación con velocidades de entre 0.25 y 0.5 m/s.
Gráfica 11. Carta bioclimática elaborada con datos climatológicos de temperatura de la Estación Egipto 7
Fuente: Carta Bioclimática de los hermanos Olgyay.
32
1.12. Grafica Solar Ortogonal aplicada a la Delegación Azcapotzalco.
Esta grafica solar ortogonal (grafica 12) corresponde a la latitud de la Delegación Azcapotzalco,
comprende de las 6 horas hasta las 18 horas dependiendo de la estación del año ya sea solsticio o
equinoccios.
Con esta grafica se puede conocer la trayectoria solar e inclinación de los rayos solares y así
poder aplicar diferentes estrategias de diseño, como dispositivos de control solar o dependiendo de la
orientación de ventanas se pueden tener ganancias de calor directas (Fuentes. 2004).
Gráfica 12. Grafica Solar Ortogonal trazada con la latitud de la Estación Egipto 7 en la Delegación Azcapotzalco. Fuente: grafica trazada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal.
33
1.13. Hora Civil, Hora Solar y Hora legal.
Se puede definir la hora civil como la hora referida al meridiano del lugar. Mientras que la hora
solar es aquella que marcaría un reloj de sol al que no se ha aplicado ninguna corrección, finalmente la
hora legal es la que marcan nuestros relojes y se utiliza para llevar a cabo las actividades de la vida
cotidiana y está delimitada por los husos horarios, en México existen tres zonas horarias, Noreste,
Pacífico y Centro, para nuestro caso de estudio la Ciudad de México, le corresponde la Zona centro y su
meridiano correspondiente es el
Los límites de cada una de las zonas horarias son fijados siguiendo las fronteras físicas entre los estados
o en algunos casos entre municipios de un estado por lo que, en sentido estricto, no siguen el límite
exacto de los husos horarios.
En geografía, huso horario es cada una de las veinticuatro áreas en que se divide la Tierra,
siguiendo la misma definición de tiempo cronométrico. Se llaman así porque tienen forma de huso de
hilar o de gajo de naranja, y están centrados en meridianos de una longitud que es un múltiplo de 15°.
Anteriormente, se usaba el tiempo solar aparente, con lo que las diferencias de hora entre una ciudad y
otra eran de unos pocos minutos en los casos en los que las ciudades comparadas no se encontraban
sobre un mismo meridiano. El empleo de los husos horarios corrigió el problema parcialmente, al
sincronizar los relojes de una región al mismo tiempo solar medio.
Todos los husos horarios se definen en relación con el denominado tiempo universal coordinado
(UTC), el huso horario centrado sobre el meridiano de Greenwich que, por tanto, incluye a Londres.
Puesto que la Tierra gira de oeste a este, al pasar de un huso horario a otro en dirección este hay que
sumar una hora. Por el contrario, al pasar de este a oeste hay que restar una hora. El meridiano de 180°,
conocido como línea internacional de cambio de fecha, marca el cambio de día.
La Hora Oficial de los Estados Unidos Mexicanos se genera en base a la operación de una serie
de relojes atómicos ubicados en el Centro Nacional de Metrología. La variabilidad de la Hora Oficial es
cercana a 0.03 millonésimas de segundo por año y es independiente de las variaciones en la rotación
terrestre.
De acuerdo a la fracción IV del artículo 3 de la Ley del Sistema de Horario en los Estados Unidos
Mexicanos, las islas, arrecifes y cayos quedarán comprendidos dentro del meridiano al cual corresponda
su situación geográfica y de acuerdo a los instrumentos de derecho internacional aceptados.
La Ley de husos horarios, publicada en el DOF8 el día 29 de diciembre del 2001, establece la
Hora Oficial en un punto determinado del territorio nacional en función de la posición geográfica. Así
mismo, define las zonas horarias y la forma en que se relaciona la hora en cada zona con la hora del
meridiano cero. Cabe indicar que la hora del meridiano cero está determinada por la escala de tiempo
8 Diario Oficial de la Federación
34
denominada Tiempo Universal Coordinado, UTC. Es oportuno indicar que la escala de tiempo UTC es
generada por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), que es una escala de tiempo para
propósitos científicos y que es virtual (no existe una señal física asociada a dicha escala). En México la
realización física del UTC está a cargo del Centro Nacional de Metrología la cual es denominada UTC
(CNM).
El 4 de junio del 2007 en el Diario Oficial de la Federación (DOF) se publicó el establecimiento del
Patrón Nacional de Escalas de Tiempo, a cargo del Centro Nacional de Metrología, el cual define el valor
numérico de la Hora Oficial en los Estados Unidos Mexicanos en términos del UTC(CNM).
Por otro lado, la Ley Federal sobre de Metrología y Normalización (LFMyN) establece que el
Sistema General de Unidades de Medida es el único de uso legal en el país, y que está integrado entre
otras, por las unidades de medición de base o derivadas que apruebe la Conferencia General de Pesas y
Medidas (CIPM), o aquellas que apruebe la Secretaría de Economía. La escala de tiempo UTC es
reconocida por el CIPM como la referencia para el establecimiento de la hora en cada uno de los husos
horarios internacionales. El Buró Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) tiene la responsabilidad de
generar la escala UTC. Es importante indicar, sin embargo, que dicha escala es el resultado de un
proceso matemático por lo que no hay señal física alguna que defina de manera única dicha escala. Esto
último implica que no es posible la aplicación directa del UTC9 en los procesos de sincronía. Por lo
anterior, se requiere la “materialización” del UTC en cada nación, a fin de utilizar dicho patrón como
referencia para la generación de la hora oficial. En México, el Centro Nacional de Metrología, CENAM,
materializa la escala UTC. Dicha materialización es reconocida a nivel internacional como UTC (CNM)10
.
La Hora Oficial en los Estados Unidos Mexicanos es la materialización de las escalas de tiempo
que rigen en el territorio nacional y corresponden a la realización del UTC en nuestro país. El CENAM11
,
como lo indican sus atribuciones en la LFMyN12
, establece el patrón nacional de escalas de tiempo, u
hora oficial, y la Secretaría de Economía lo reconoce como tal (publicación del DOF del lunes 4 de junio
del 2007), en virtud de la atribución que la LFMyN le otorga. La Hora Oficial en los Estados Unidos
Mexicanos está definida en términos del UTC(CNM)13
de acuerdo a las siguientes relaciones:
i. Tiempo del centro = UTC(CNM) – N
ii. Tiempo del Pacífico = UTC(CNM) – (N+1)
iii. Tiempo del Noroeste = UTC(CNM) – (N+2)
9 Tiempo Universal Coordinado
10 Tiempo Universal Coordinado del Centro Nacional de Metrología, siglas empleadas a nivel internacional.
11 Centro Nacional de Metrología
12 Ley Federal sobre de Metrología y Normalización
13 Tiempo Universal Coordinado del Centro Nacional de Metrología
35
Donde N es 6 horas para el horario de invierno y 5 horas para el horario de verano. El Horario de
verano se aplica del primer domingo de abril a las 2 h 00 min de la mañana al último domingo de octubre
a las 2 h 00 min de la mañana.
El único estado de México donde no tiene vigencia el cambio de horario en verano es en Sonora,
por correspondencia con su estado fronterizo en Estados Unidos, Arizona, que es uno de los dos estados
estadounidenses en donde tampoco se utiliza el horario de verano (el otro es Hawaii). Baja California ha
utilizado el horario de verano desde hace muchas décadas, y hasta 1996 era el único estado mexicano
en utilizar el horario de verano.
Zona Noroeste Zona Pacífico Zona Centro
Baja California Baja California Sur Aguascalientes Morelos
Chihuahua Campeche Nuevo León
Nayarit Coahuila Oaxaca
Sinaloa Colima Puebla
Sonora Chiapas Querétaro
Distrito Federal Quintana Roo
Durango San Luis Potosí
Guanajuato Tabasco
Guerrero Tamaulipas
Hidalgo Tlaxcala
Jalisco Veracruz
Estado de México Yucatán Michoacán Zacatecas
Tabla 11. División de Estados con respecto a su huso horario. Fuente: http://www.cenam.mx/hora_oficial/
NOTA: De acuerdo a la fracción IV del artículo 3 de la Ley del Sistema de Horario en los Estados Unidos
Mexicanos, las islas, arrecifes y cayos quedarán comprendidos dentro del meridiano al cual corresponda
su situación geográfica y de acuerdo a los instrumentos de derecho internacional aceptados.
36
1.14. Descripción de la Tabla de Horas y otros Datos Solares.
Tabla 12. Tabla de horas y datos solares correspondientes para la Cuidad de México. Fuente: http://www.suelosolar.es/utiles/horasolar.asp#0.
La tabla 12 ilustra diferentes datos horario, posición del sol y dato diarios, estos datos se generan
la página web del Observatorio Astronómico de Madrid, España. Las coordenadas pueden cambiarse según
las necesidades de estudio, las coordenadas que se muestran inicialmente en dicha página son las del
Observatorio Astronómico de Madrid, España. Fue la longitud de este Observatorio la de referencia
geográfica-geodésica en España hasta que se sustituyó por la de Greenwich (GMT) a finales del siglo
XIX y principios del XX, las coordenadas que se muestran en esta tabla son las correspondientes a la
Cuidad de México.
1. Hora legal - Es la hora que marcan nuestros relojes.
2. Hora UTC - Es la Hora Universal Coordinada, anteriormente conocida como Hora Media de
Greenwich (GMT).
3. Hora civil - Es la hora media referida al meridiano del lugar. Se utiliza frecuentemente en los
anuarios astronómicos para especificar efemérides.
4. Hora solar - Es la hora que marcaría un reloj de sol al que no se ha aplicado ninguna corrección.
37
1.15. Grafica Solar Estereográfica.
La posición del Sol y ángulos solares (grafica 13) están determinados por la latitud del lugar (19°
25‟). Desde luego en los equinoccios el Sol sale a las 6:00 por el Este y se oculta a las 18:00 por el Oeste
(hora solar). En el solsticio de verano (21 de Junio) el Sol sale a las 5 h 24 min (hora solar) y se oculta a
las 18 h 36 m con un acimut de 114° 57‟ a partir del sur; mientras que en el solsticio de invierno (21 de
diciembre), sale a las 6:35 y se oculta a las 17:25 con un acimut de 65° 02‟ a partir del sur.
El 21 de diciembre la altura solar a las 12 del día es de 47° 09‟ hacia el sur; el Sol pasa por el
cenit a las 12 horas aproximadamente los días 18 de mayo y 27 de julio; el 21 de junio a las 12 del día el
Sol tendrá una altura de 85° 57‟ hacia el norte, es decir que el sol declina hacia el norte 4° 03‟ hacia el
norte a partir del cenit
Gráfica 13. Grafica Solar Estereográfica trazada con la latitud de 19° 25´ correspondiente a la Delegación Azcapotzalco. Fuente: graficas estereográficas trazadas por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal.
38
1.16. Calentamiento y Enfriamiento Días-Grado.
Los Día-Grados (grafica 14) se pueden definir como los requerimientos de calentamiento o
enfriamiento, necesarios para alcanzar la zona de confort, acumulados en un cierto período de tiempo.
EL cálculo de días-grado se puede hacer con respecto a una zona de confort general (comprendida entre
18 y 26 °C) o bien con base en la zona de confort local anual (20.8 y 25.8 °C) o mensual, empleando la
temperatura media.
Como se aprecia en la gráfica, durante todos los meses se presentan requerimientos de
calentamiento y en ningún caso se requiere de enfriamiento. (Olgyay. 1957)
Mayo es el mes más caluroso en cuanto a las temperaturas máximas (28.3 °C) En este mes se
presentan un valor menor a 1 DG de enfriamiento, mientras que en el mes más frío, Enero, con
temperaturas mínimas de 8.3 °C (enero) los días grado son de 132.3 DG de calentamiento.
Gráfica 14. Grafica de días grado de enfriamiento y calentamiento requeridos en la Delegación Azcapotzalco.
Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal en la hoja de cálculo de datos climáticos del Dr. Víctor Fuentes.
1.17. Estrategias de Diseño para la Delegación Azcapotzalco.
La Delegación Azcapotzalco presenta clima templado y frío. Tiene 5 meses de lluvias; los índices
de mayor precipitación se mantienen desde mayo hasta octubre, teniendo los niveles más altos entre
julio y agosto. Se presentan vientos dominantes del rango norte-noreste-noroeste.
Con mayor incidencia en mayo y junio del noreste y de julio a noviembre del noroeste.
Recomendaciones de diseño:
Sistemas pasivos: Manejo de vegetación; Ganancias solares en invierno.
Calentamiento Directo: Promover la Ganancia Solar Directa (Excepto los meses de Marzo, Abril
y Mayo, parcialmente los demás), con Elementos acristalados: ventanas, tragaluces lucernarios,
-180.0
-160.0
-140.0
-120.0
-100.0
-80.0
-60.0
-40.0
-20.0
0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Días Grado
DG. General DG. Local Límite
39
etc. Promover las Ganancias Internas (Excepto los meses de Marzo, Abril y Mayo parcialmente
los demás, y necesario todo el año en las noches), de Personas, lámparas, equipos, chimeneas,
etc.
Indirecto Promover la Ganancia Solar Indirecta (Todo el año) inercia térmica de materiales,
radiación reflejada, muro trombe, invernaderos, sistemas aislados, etc.
Minimizar el Flujo de Aire externo (Excepto los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los
demás, necesario en las noches), Protección contra el viento (barreras vegetales o
arquitectónicas) Exclusas térmicas y hermeticidad
Minimizar la Infiltración (Excepto los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los demás,
necesario en las noches) Mediante Exclusas térmicas, hermeticidad.
Minimizar la Ganancia Solar (Necesario los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los
demás), Dispositivos de control solar: volados, aleros, partesoles, pérgolas, celosías, lonas,
orientación y vegetación, etc.
Promover la Ventilación Natural (Necesario los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los
demás), Mediante Ventilación cruzada
Promover el Enfriamiento Evaporativo (Necesario los meses de Marzo, Abril y Mayo,
parcialmente los demás y restringido en la noche), Mediante Fuentes, vegetación, fuentes,
cortinas de agua, riego por aspersión, etc.
Minimizar el Flujo Conductivo de Calor (parcialmente los meses de Marzo, Abril y Mayo)
Materiales aislantes, contraventanas, etc.
Amortiguamiento Térmico
Inercia térmica de los materiales. Todo el año, noche y día.
Promover el Calentamiento Directo. Ganancia solar directa por acristalamientos: ventanas,
tragaluces lucernarios, etc. Chimeneas o radiadores de alta eficiencia
Promover el Calentamiento Indirecto (necesario en la noche, restringido en el día) Inercia térmica
de materiales, muro trombe, invernadero adosado o seco, etc. Chimeneas o radiadores de alta
eficiencia.
Promover la Ventilación Natural o Inducida (necesario en la noche, restringido en el día)
Ventilación natural, colectores de aire, muro trombe, invernadero seco, etc.
Promover Sistemas Evaporativos (Necesario los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los
demás, restringido en la noche), Espejos de agua, fuentes, cortinas de agua, albercas, lagos,
ríos, mar, vegetación, etc.
Promover la Ventilación Inducida (Necesario los meses de Marzo, Abril y Mayo, parcialmente los
demás, restringido en la noche) mediante Ductos eólicos, colectores de aire, muro trombe,
invernaderos húmedo, etc.
40
1.18. Mejor Orientación para la Delegación Azcapotzalco.
Sureste Para recibir la radiación en invierno.
Árboles para la protección de viento del norte.
Protección de espacios abiertos con vegetación caducifolia en el sur-sureste-suroeste.
Techos inclinados al sur para aumentar la captación solar y la pluvial.
Apertura en muros hacia el sur
Sistemas pasivos de calefacción.
Uso de materiales densos con color oscuro, en muros tabicón o tabique rojo recocido.
41
CAPÍTULO 2 MEDIO ARTIFICIAL
2. Antecedentes Históricos de la Ciudad de México.
Los vestigios más antiguos registrados en el territorio del Distrito Federal se ubican en la Mujer
del Peñón y San Bartolo Atepehuacán (Gustavo A. Madero período Cenolítico Inferior 9500-7000 a. C.)
Durante los primeros tres milenios antes de nuestra era, bajo el dominio de la cultura Olmeca, se
originaron diversas poblaciones como Cuicuilco. Hacia el final del Preclásico14
, la hegemonía Cuicuilca
desaparecía ante la gran influencia de Teotihuacán, ubicada al noreste del lago de Texcoco. Durante el
Clásico15
esta ciudad concentró al mayor número de pobladores de la cuenca lacustre, quedando
Azcapotzalco como uno de sus satélites en la ribera poniente, ocupado por pueblos de ascendencia
Otomiana. En el oriente del lago, el cerro de la Estrella fue la sede de un pequeño pueblo teotihuacano.
A principios del siglo VIII comenzó la decadencia de Teotihuacán. Hubo traslados a la ribera del
lago de Texcoco, ahí fundaron pueblos como Culhuacán, Coyoacán y Copilco. También se asentaron los
teochichimecas durante los siglos VIII y XIII, pueblos que originarían a las culturas Tolteca y Mexica.
Estos últimos llegaron hacia el siglo XIV para establecerse en el islote de México, donde fundaron su
capital. Junto con los aliados de la Triple Alianza, los Mexicas dominaron un territorio de cerca de 300 mil
kilómetros cuadrados. El florecimiento de Tenochtitlan fue interrumpido debido a la conquista española.
Los españoles llegaron al territorio que actualmente es el Distrito Federal en julio de 1519. El
Virreinato de Nueva España fue establecido oficialmente el 8 de marzo de 1535. La capital del virreinato
fue la Ciudad de México establecida sobre la antigua Tenochtitlan. La Ciudad de México se dividió en
barrios (que se asentaron sobre las estructuras territoriales de los calpullitin mexicas). Las tierras situadas
alrededor del lago fueron divididas en encomiendas, que luego se transformaron en ayuntamientos.
Tras la independencia, la Ciudad de México era capital del estado del mismo nombre. El 18 de
noviembre de 1824 el Congreso decidió crear un distrito federal, este se conformó con la Ciudad de
México y otros seis municipios: Tacuba, Tacubaya, Azcapotzalco y Mixcoac. El 20 de febrero de 1837. En
1929 desapareció el régimen municipal en el Distrito Federal, así las trece municipalidades de su territorio
desaparecieron. Se promulgo una ley que dividió la entidad en dieciséis delegaciones políticas.
14 Periodo Preclásico abarca aproximadamente desde los años 2500 a.C., fecha probable de la elaboración de la
primera cerámica mesoamericana; hasta el 200 d. C., en que se consuma la caída de Cuicuilco y tiene lugar el florecimiento de Teotihuacan 15
Período Clásico de la civilización mesoamericana está marcado por la consolidación del proceso urbanístico que se venía gestando desde el Preclásico Tardío, lo cual ocurre hacia el siglo III d.C. Durante la primera parte de esta época, Mesoamérica será dominada por Teotihuacan
42
2.1. Antecedentes Históricos de la Delegación Azcapotzalco.
Azcapotzalco fue un asentamiento anterior a la Gran Tenochtitlán. Fue fundado a mediados del
Siglo XII por los Tecpanecas provenientes de la región de Tula Jilotepec. En 1347 aliados con los
Tlatelolcas y con la colaboración de los mercenarios aztecas conquistan Culhuacán. De este modo se
inició la expansión de los Tecpanecas, proceso que culminó bajo la guía de Tezozómoc en el Siglo XIV,
cuando el señorío de Azcapotzalco fue conquistado por los Mexicas.
Cabe mencionar que desde tiempos prehispánicos se consolidó la comunicación entre
Tenochtitlán, Tacuba y Azcapotzalco a través de la Calzada México-Tacuba, la cual hasta la fecha sigue
siendo uno de los Ejes más importantes a nivel metropolitano.
Al consumarse la conquista Española en 1521, Azcapotzalco tenía alrededor de 17 mil
habitantes, pero la desbandada de los vencidos, el repartimiento de los indios en encomiendas y las
epidemias de viruela mermaron aún más la población. Antes de 10 años sólo quedaban cerca de 400
familias Tecpanecas.
Originalmente la Villa de Azcapotzalco comprendía varios barrios, herederos de los Calpullis
prehispánicos. Estos barrios han subsistido hasta nuestros días, integrados al tejido urbano conservando
importantes elementos patrimoniales tanto arquitectónicos como culturales, en conjunto estos elementos
contribuyen a fortalecer el arraigo de los habitantes en los siguientes barrios: San Juan Tlihuaca, San
Pedro Xalpa, San Bartolo Cahualtongo, Santiago Ahuizotla, San Miguel Amantla, Santa Inés, Santo
Domingo, San Francisco Tetecala, San Marcos, Los Reyes y Santa María Maninalco. Según un plano de
la época, en 1709 Azcapotzalco estaba formado por 27 barrios, divididos en 6 haciendas y 9 ranchos.
En el Siglo XIX prosperaban las haciendas de en medio, San Antonio, Clavería y Careaga o del
Rosario; y los ranchos de Amealco, San Rafael, San Marcos, Pantaco, San Isidro y Azpeitia En las
postrimerías del siglo XIX la municipalidad tenía 10,785 habitantes y su cabecera 7,500. El 16 de
diciembre de 1898, bajo el gobierno de Porfirio Díaz, se crea la municipalidad de Azcapotzalco. En esta
época se comienzan a construir quintas y casas de campo a lo largo de la Calzada México-Tacuba y en
los alrededores del pueblo, proceso que antecede la creación de los primeros fraccionamientos y colonias
de la delegación.
A partir de 1920, una vez concluida la Revolución y asegurada la estabilidad del país, se inicia una etapa
de crecimiento, caracterizada en la Ciudad de México por la modernización y desarrollo de la industria.
En 1929 se establecen las primeras industrias en la Colonia Vallejo, orientando de manera
definitiva el futuro desarrollo de la delegación.
A finales de la década de los 30‟s se instala la Refinería 18 de Marzo, la cual se constituyó como un
importante polo de atracción de todo tipo de actividades industriales, actualmente se encuentran en
desuso.
En 1944, un decreto presidencial establece la zona industrial de la Colonia Vallejo, la cual por su
extensión actualmente es una de las más importantes del Distrito Federal. De igual manera se
43
establecieron dentro de la delegación la Estación de Ferrocarriles de Carga de Pantaco y el Rastro de
Ferrería.
De forma paralela al establecimiento de las industrias en la delegación, fueron surgiendo nuevas colonias
principalmente para la clase obrera. Existen algunas excepciones como las Colonia Clavería y Nueva
Santa María, donde predomina la vivienda de nivel medio, herederas del uso residencial que existió a
principios de siglo.
En su conjunto, estas colonias formaron parte de la expansión de la Ciudad de México hacia el
noroeste, de tal forma que a finales de los 40‟s el núcleo antiguo de Azcapotzalco estaba integrado a la
mancha urbana.
En las décadas siguientes, se ocuparon los terrenos baldíos ubicados al norte y poniente de la
delegación hasta quedar totalmente urbanizados. En esta época predomina la construcción de conjuntos
habitacionales de alta densidad, así como la conformación de colonias populares, de origen precario.
En la década de los 70´s destaca la construcción de la Unidad El Rosario en el extremo noroeste
de la Delegación, así como la construcción del Plantel Azcapotzalco de la UAM, otorgando a la
delegación una nueva posición dentro del equipamiento educativo del Distrito Federal. Lo anterior,
provocó la multiplicación de los asentamientos humanos. El área urbana que en 1940 representaba el
1.8% del territorio de la delegación, llegó a 9.6% en 1950 y al 96.2% en 1980.
2.1.2. Vivienda en Ciudad de México y Zona Metropolitana.
La condición económica y social de los habitantes no debe ser una limitante para que se procure
una vivienda digna, hoy día existen en la Ciudad de México 2132,413 casas, de las cuales 67,196 no
cuentan con servicio de drenaje, 28,661 viviendas no tienen acceso a agua potable y 38,608 no cuentan
con energía eléctrica, según cifras del censo general de población y vivienda 2000, lo cual es un serio
retraso en la infraestructura de la ciudad para cubrir los servicios básicos de la vivienda. Aun con todo lo
anterior existe un gran déficit de vivienda en esta gran urbe que a partir de los años 80 ha incrementado
de manera importante su crecimiento en sentido vertical, albergando a un mayor número de habitantes
en un mismo predio. Estas viviendas denominadas de interés social (tabla 15), departamentos en su
mayoría, son de menor tamaño y no son solución al problema de vivienda y carecen de espacios dignos
para el usuario final, reduciendo al mínimo los espacios habitacionales y logrando el mayor número de
niveles permitido por el reglamento de construcciones del Distrito Federal, logran sembrar el mayor
número de viviendas en un predio que en el mejor de los casos era una vecindad, todo esto se realiza
con materiales comerciales que muchas veces no son los indicados para lograr un funcionamiento óptimo
en todos los aspectos, además de carecer en su totalidad de un diseño bioclimático que podría mitigar
algunos de los problemas más comunes de la vivienda de interés social, este puede ser desde la
orientación, hasta la elección de un sistema constructivo alternativo.
44
Por otra parte los costos de la oferta inmobiliaria dan lugar al mayor contraste de la vivienda en la
ciudad de México. En este punto lo que se vende es la ubicación de la vivienda y pasa a un segundo
término las dimensiones y la calidad de esta. Al ser la metrópoli de mayor importancia, la oferta de
créditos hipotecarios debería ser mejorada y la calidad de los proyectos debería ser reevaluada junto con
un estudio de sistemas constructivos alternos.
Lo anterior refiere el modelo de vivienda óptimo al que se podría llegar a tener en la Ciudad de
México; bien orientada, para tener el máximo sombreado en época de calor y la máxima penetración de
sol en la época fría del año, se pueden emplear dispositivos de control solar como apoyo a la orientación,
por otra parte debe ser climatizada de manera pasiva, pues como se menciona anteriormente, no se
presentan variaciones de clima extremas, en este caso la masividad o aislamiento en los muros serian
opciones adecuadas (INFONAVIT, ANEXO 2, 2010). Todo esto debe ser a un costo justo y accesible
para el comprador, pero la oferta real de vivienda en la ciudad de México dista mucho de todo lo anterior,
siendo el usuario final en único afectado por la carencia de una buena regulación al momento de construir
o dar licencias de construcción, la falta de diseño bioclimático, el poco interés de las constructoras en el
rubro del confort y la mala planificación de vivienda.
Según datos del INEGI el promedio del Distrito Federal al mes de febrero del 2000 es de 4
habitantes por vivienda, según el mismo censo de población y vivienda 2000 en la Ciudad de México
habían 17, 308,562 habitantes lo que duplica el número de habitantes promedio por vivienda, pero de
cualquier manera lo que es claro es la falta de vivienda.
2.1.3. Vivienda en la Delegación Azcapotzalco.
En Azcapotzalco existe la unidad habitacional El Rosario que en su momento fue la más grande
del país y durante mucho tiempo se consideró como la más grande de Latinoamérica. Contaba con 450
edificios de departamentos de interés social actualmente la PROSOC16
señala en su último informe que
existen “15 subconjuntos con siete mil 929 viviendas, donde habitan 39 mil 635 personas.
La primera fase de construcción de El Rosario inició en 1972, cuando el INFONAVIT (Instituto del
Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores) planeó la edificación de departamentos de interés
social en un área despoblada entonces en terrenos pertenecientes a la Hacienda de El Rosario. El plan
original contemplaba hacerla autónoma en abasto, pago de servicios, educación y esparcimiento, así
como la construcción de avenidas internas que le dieran movilidad (actualmente son visibles las
estructuras de los viaductos que traspasaban los edificios). La primera fase de El Rosario 1 tiene
edificios diferenciados con nombres de personajes de la historia de México.
16 Procuraduría Social
45
El modelo urbanístico de El Rosario se apega a los principios de diseño del plan maestro de Ricardo
Legorreta desde la década de los sesenta consistentes en andadores, pasillos y departamentos
unifamiliares para cuatro personas. La infraestructura urbana construida en décadas pasadas
actualmente está deteriorada.
Con el paso del tiempo fueron agregándose sin control más secciones con viviendas de distinto
tamaño, precio y calidad de materiales, y diferentes actores que financiaron créditos hipotecarios (tabla
11) lo que ha derivado en un sector sensible y problemático por su tamaño y fisonomía intrincada.
Tabla 13. Datos obtenidos en el censo de población y vivienda 2000 de la Delegación Azcapotzalco. Incluye 27 326 viviendas sin información de ocupantes. Incluye una estimación de 109 304 habitantes, correspondientes a las
viviendas sin información de ocupantes, obtenida a partir de un promedio de cuatro ocupantes por vivienda.
Fuente: INEGI. Distrito Federal, XII Censo General de Población y Vivienda, 2009; Tabulados Básicos.
La tabla 13 se muestra la distribución de los créditos hipotecarios de distintas instituciones
relacionados con la vivienda. Cabe destacar que casi el 50 % de los créditos se destinaron para
VIVIENDAS HABITADAS POR TIPO DE VIVIENDA HABITANTES
TIPO DE VIVIENDA DISTRITO
FEDERAL
DELEGACIÓN DISTRITO
FEDERAL
DELEGACIÓN
VIVIENDA
PARTICULAR
2,131,410 34,043 8,561,469 151,137
CASA
INDEPENDIENTE
1,243,468 26,625 5,425,361 121,687
DEPARTAMENTO
EN EDIFICIO
572,862 3,272 1,927,959 12,252
VIVIENDA EN
VECINDAD
210,463 2,081 798,557 8,329
CUARTO DE
AZOTEA
12,843 48 40,006 194
LOCAL NO
CONSTRUIDO
PARA
HABITACIÓN
3,028 22 10,253 89
VIVIENDA MÓVIL 130 0 475 0
REFUGIO 332 0 1,356 0
NO ESPECIFICADA 88,284 a/ 1,995 357,502 8,586
VIVIENDA
COLECTIVA
1,003 5 43,770 85
46
mejoramiento financiero de vivienda, y poco más de la mitad se destinaron a vivienda completa, siendo
el INVI (Instituto de Vivienda del Distrito Federal)el que otorga poco más del 80 % para este rubro. El
término "créditos para vivienda" conceptualiza en una sola referencia las líneas de crédito que otorgan
los organismos financieros habitacionales y que se ejercen en las diferentes modalidades de vivienda.
Constituye la unidad genérica de medida y corresponde en otros términos a familias beneficiadas.
Tabla 14. Créditos hipotecarios otorgados en la Delegación Azcapotzalco Fuente: Comisión Nacional de Vivienda. Consulta en internet el 10 de junio de 2008: estadistica.conafovi.gob.mx
El Programa Vivienda Completa (grafica 14) considera los créditos ejercidos para viviendas cuya
ejecución se realiza a través de un proceso continuo y único bajo la gestión de agentes públicos y/o
privados; generalmente se otorga en conjuntos habitacionales que incluyen el desarrollo de la
urbanización y comprende los subprogramas: nueva, usada, en arrendamiento, con disponibilidad de
terreno y mezcla de recursos y pagos de pasivos. Vivienda Inicial considera los créditos ejercidos para
adquisición de viviendas con desarrollo gradual, a partir de una unidad básica de servicios y/o un espacio
habitable de usos múltiples; comprende los subprogramas: pie de casa, autoconstrucción y con
disponibilidad de terreno y pago de pasivos. Mejoramiento Físico de Vivienda considera el ejercicio de
crédito para reparación, rehabilitación y ampliación de la vivienda propiedad del beneficiario; comprende
CRÉDITOS PARA VIVIENDA DEL SECTOR PÚBLICO
POR ORGANISMO SEGÚN PROGRAMA 2006
ORGANISMO Tot
al
Vivienda
completa
Vivienda
inicial
Mejoramiento
físico de
vivienda
Mejoramiento
financiero
de vivienda
Infraestructura
Total 773 391 0 368 14 0
INVI 631 326 0 305 0 0
FOVISSSTE 19 7 0 0 12 0
Fondo Nacional de Apoyo
Económico a la Vivienda
(FONAEVI)
8 0 0 8 0 0
Sociedad Hipotecaria
Federal (Programa
Financiero de Vivienda
PROFIVI)
43 43 0 0 0 0
Luz y Fuerza del Centro 66 11 0 55 0 0
Instituto de Seguridad
Social
para las Fuerzas Armadas
Mexicanas (ISSFAM)
6 4 0 0 2 0
47
el subprograma ampliación y rehabilitación (INFONAVIT, MANUAL, 2010). Mejoramiento Financiero de
Vivienda se refiere a los conceptos que incluyen cambios en la tasa de interés; en el plazo; en el índice
de referencia, etc.; que conllevan un cambio en beneficio del deudor, respecto a las condiciones iniciales
de su crédito; este puede ser a través de la novación, la subrogación, el refinanciamiento hipotecario y la
redención de los pasivos; asimismo, los créditos y apoyos que se dan para reunir el enganche;
comprende los subprogramas pago de pasivos y pago de enganche. Infraestructura considera los
créditos financiados para complementar los servicios necesarios que se requieren para iniciar el proceso
de edificación de vivienda; comprende los subprogramas: adquisición de suelo, urbanización para uso
habitacional, lotes con servicios e insumos de vivienda.
Gráfica 15. Distribución de créditos otorgados por diferentes órganos de vivienda Fuente: Comisión Nacional de Vivienda. Consulta en internet el 10 de junio de 2008 :estadistica.conafovi.gob.mx
En la gráfica 15 se ilustra la distribución de los créditos por institución a nivel del Distrito Federal donde
predomina el INFONAVIT con un 45.2 % de créditos otorgados y a nivel de la delegación Azcapotzalco
se observa que el INVI con un 81.6 % es el mayor organismo gubernamental que brinda créditos.
El subíndice a/ Comprende PEMEX, Fondo Nacional de Apoyo Económico a la Vivienda
(FONAEVI), Sociedad Hipotecaria Federal (Programa Financiero de vivienda PROFIVI), entre otros.
El subíndice b/ Comprende prende: Sociedad Hipotecaria Federal (Programa Financiero de
Vivienda PROFIVI), FOVISSSTE, Fondo Nacional de Apoyo Económico a la Vivienda (FONAEVI) e
Instituto de Seguridad Social para las Fuerzas Armadas Mexicanas (ISSFAM).
Resto de los
Organismos b/ 9.9
INFONAVIT 45.2
Resto de los Organismos
a/ 12.8
INVI 21.8
INVI 81.6
Distrito Federal: 66 490 Delegación: 773
Banca
Comercial 11.6
FOVISSSTE 8.6
Luz y fuerza del Centro
8.5
48
La grafica 16 muestra el índice de ocupación por vivienda siendo el promedio menos de 4
habitantes en promedio por cada una de ellas desde 1990 hasta el último registro del 2005, se observa
un decrecimiento en el número de habitantes y un ligero aumento en el número de viviendas.
Gráfica 16. Porcentajes de ocupación promedio por ocupante en vivienda. Fuente: INEGI censos generales de población y vivienda del 1990 al 2005
Gráfica 17. Grafica de ocupación por vivienda en la delegación Azcapotzalco. Fuente: INEGI. XI y XII censos generales de población y vivienda del 1990 al 2000
INEGI. I y II conteos de población y vivienda del 1995 al 2005 Nota: para 1990, 1995 y 2000 se incluyen los refugios, para 2005 además se incluyen viviendas móviles y locales construidos para
habitación. Para todos los eventos censales se incluye información de viviendas sin información de ocupantes y los ocupantes de ellas
En la gráfica 17 se observa que la ocupación en Azcapotzalco ha disminuido de 4 habitantes por
vivienda a 3.7 habitantes por vivienda lo que indica una ligera desocupación y un aumento del número de
viviendas en la delegación.
Viviendas particulares y sus ocupantes,
y promedio de ocupantes por vivienda
Años censales de 1990 a 2005
Nota: Para 1990, 1995 y 2000 se incluyen los refugios , para 2005 además se incluyen viviendas móviles y locales construidospara habitación. Para todos los eventos censales se incluye información de viviendas sin información de ocupantes y los
ocupantes de ellas.Fuente: INEGI. XI y XII Censos Generales de Población y Vivienda 1990 y 2000.
INEGI. I y II Conteos de Población y Vivienda 1995 y 2005.
103.4 107.4 110.7 114.1
473.3454.4
440.2424.2
1990 1995 2000 2005
Viviendas(Miles)
Ocupantes(Miles)
0
2
4
6
1990 1995 2000 2005
Promedio de ocupantes por vivienda
49
2.2. Transporte en Azcapotzalco la Delegación Azcapotzalco.
Con respecto al transporte público, circulan 32 líneas de autobuses de RTP, dos de trolebuses,
Azcapotzalco-Puerto Aéreo y Metro Chapultepec-El Rosario-Estación de Servicio (Calzada Camarones),
las rutas 1, 2, 3, 23, 106 y 107-A de microbuses sirven de conexión hacia el Estado de México.
Finalmente el Sistema Colectivo Metro con la terminal El Rosario representa una importante zona de
transferencia, de las líneas 6 y 7 del metro, 9 estaciones se encuentran en la delegación.
2.3. Infraestructura Hidráulica de la Delegación Azcapotzalco.
Zonificación de la Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (D.G.C.O.H.). La
Zonificación establecida por la D.G.C.O.H. para la Delegación Azcapotzalco comprende tres zonas con
su respectiva factibilidad de servicios.
Las dos primeras y grandes zonas, Factible I (Sur) y Factible Condicionada II (Norte), quedan divididas
por un eje virtual que coincide con las siguientes avenidas:
Se origina en la Calzada de Las Armas, corre sobre la Avenida Aquiles Serdán, sigue por
Avenida Ahuehuetes-Refinería de Azcapotzalco-Antigua Calzada de Guadalupe hasta Avenida de las
Granjas; sobre Avenida de Las Granjas continúa hacia el sur hasta la calle de Rabaúl por ella bordea la
Unidad Hogares Ferrocarrileros, sigue por la calle de Córcega hasta el Boulevard de los Ferrocarriles,
toma Avenida Jardín y luego Norte 35; se incorpora por la calle Laminadores sube por Calle 10 hasta el
Boulevard de los Ferrocarriles y termina sobre éste en Calzada Vallejo.
La delegación cuenta con servicios de infraestructura prácticamente en la totalidad de su
territorio. En la siguiente gráfica se resumen los niveles de dotación de los servicios de agua potable,
drenaje y energía eléctrica. El agua potable presenta un nivel de cobertura de abastecimiento de 98.9%
del total de viviendas particulares, el otro 1.1% no está cubierto. En cuanto al drenaje falta por cubrir un
2.6%, estos déficit se encuentran principalmente en pequeñas zonas que están en proceso de
regularización dentro de las siguientes Colonias: Santa Bárbara, San Miguel Amantla, Santiago Ahuizotla,
San Martín Xochináhuac, Nueva Ampliación El Rosario, Barrio de San Andrés, Santa Inés, Pasteros, San
Pedro Xalpa, Reynosa Tamaulipas, Jardín Azpeitia, Victoria de las Democracias, Tlatilco, Ángel Zimbrón,
Santa María Maninalco, Nueva Ampliación Petrolera y San Bartolo Cahualtongo.
La red de distribución de agua potable tiene una longitud de 708.1 Km., de los cuales 43.4 Km.,
corresponden a la red primaria y 664.7 Km., a la red secundaria.
Los principales problemas en la red de agua potable, son las bajas presiones ocasionadas por la
ausencia de estructuras especiales que alimenten directamente a la red secundaria; la zona surponiente
es la más afectada por este problema. La presencia de fugas es otro problema que se presenta
frecuentemente y se debe a la antigüedad de las redes y a los asentamientos diferenciales sufridos en el
terreno.
50
Las colonias que presentan baja presión en la red, son: El Rosario, Unidad Francisco Villa,
Unidad Habitacional El Rosario, Ángel Zimbrón, Nueva Santa María, San Pedro Xalpa, Santiago
Ahuizotla y Ampliación San Pedro Xalpa; mientras que las que presentan mayor incidencia de fugas, son:
El Rosario, Unidad Habitacional El Rosario, Industrial Vallejo, Reynosa Tamaulipas, Santa María
Maninalco, Nueva Santa María, Pro-Hogar, Santiago Ahuizotla, San Pedro Xalpa y San Juan Tlihuaca,
razón por la cual los programas de vivienda deberán ser apoyados por acciones en estos rubros, así
como por programas de saneamiento de redes por parte de la Dirección General de Construcción y
Operación Hidráulica D.G.C.O.H.
51
CAPÍTULO 3 EL PET
Este capítulo analizara de manera global algunos aspectos de la basura en México de manera
informativa y estadística, se manejaran tablas y cifras proporcionadas por la SEMARNAT17
, el año 2004
es la última actualización de dicha fuente oficial.
3 Historia de la basura en la Ciudad de México.
En la época prehispánica, la situación de la basura en la Gran Tenochtitlán, era una
responsabilidad de los nobles y los monarcas, se prohibía la venta y compra fuera de los mercados
preestablecidos, de esta manera se controlaba en gran parte la generación y recolección de basura. El
sistema de limpia en la Ciudad Azteca se atendía por un poco más de mil hombres, que desempeñaban
este trabajo con orgullo además de la satisfacción y obligación impuesta de tener una ciudad limpia.
Durante la época de Colonial el Virrey Revillagigedo estableció la primera cuadrilla de carros
tirados por caballos, los cuales recolectaban la basura y la distribuían de manera estratégica en los
tiraderos ubicados, según los historiadores, en Santa María la Ribera.
En los principios del México independiente, en el Distrito Federal se estableció un sistema de
limpia de carretones de tracción animal, los cuales en las mañanas y en las noches recorrían las calles
haciendo sonar una campana, que era el aviso para que la gente depositara su basura. Existían multas
de 2 pesos a quien tiraba la basura en la calle por primera vez; 4 pesos la segunda y 6 pesos la tercera.
A finales del siglo XIX, el sistema de recolección de basura contaba con unos 80 carretones. Los
ayuntamientos de los pueblos y la policía de salubridad se encargaban de manera particular de la
recolección y limpieza de las calles, mercados, plazas públicas, hospitales, cárceles, casas de
beneficencia y de remover todo lo que pudiera alterar la salud e imagen pública.
En las primeras décadas del Siglo XX se presentó un crecimiento descontrolado de la Ciudad de
México como consecuencia de la migración constante de zonas rurales y del crecimiento natural propio
de cualquier ciudad. Este incremento poblacional propicio más generación de basura por el consumo
exagerado de objetos innecesarios, desechados casi siempre en un periodo corto y en la calle.
(Geocities.2002)
En la década de 1930 se dieron acontecimientos importantes en el rubro de limpieza de la Ciudad
de México. En 1934 se conformó de manera oficial el primer sindicato de limpia y transportes, contaba
con camiones tubulares; carros de volteo de 7 y 20 toneladas, mientras que los carros tirados por mulas
cubrían los servicios de la periferia de la ciudad. En el año de 1936 el servicio de limpia contaba con más
de 2 mil 500 empleados.
17 Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, creada por iniciativa del Ex-Presidente de la República, Doctor Ernesto Zedillo Ponce de León, en noviembre del año 2000.
52
Fue entonces en 1940 cuando se plantearon dos situaciones: la primera se refería a reciclar o
industrializar la basura por ser la principal causa de contaminación del suelo, aire y agua; y la segunda
ubicaba a los tiraderos en la periferia, lo más apartado posible de la ciudad, el resultado fue que un año
más tarde se promulga el primer reglamento de limpia. En esa década el Distrito Federal contaría con dos
grandes tiraderos denominados Santa Fe y Santa Cruz Meyehualco; el primero, con una capacidad de
recepción de 2 mil 300 toneladas diarias de residuos y el segundo, ubicado en la Delegación de
Iztapalapa, que tenía una capacidad de recepción de residuos sólidos de 500 toneladas por día durante
los primeros años de operación.
En los primeros años de la década de 1970 se crea la Dirección General de Servicios Urbanos
del Distrito Federal de la cual dependía la oficina de Recolección de Desechos Sólidos. Al final de esta
década, desapreció la mencionada Dirección General que surgiría nuevamente a principios de la síguete
década. En la actualidad la recolección de desechos sólidos sigue dependiendo de dicha Dirección, así
como el transporte, el tratamiento y la disposición final de los desechos sólidos de la Ciudad de México.
El 1983 el extinto Departamento del Distrito Federal comenzó con el saneamiento y finalmente la
clausura del tiradero en Santa Cruz Meyehualco, esta acción consistió en espaciar, conformar y cubrir los
residuos sólidos con tepetate y la perforación estratégica de pozos para el venteo de biogás o generado
por la biodegradación anaeróbica que sufren los residuos acumulados. Después del cierre de este
tiradero era necesario el desarrollo y creación de otros depósitos tales como: Santa Catarina, San
Lorenzo Tezonco, Tláhuac, Milpa Alta, Tlalpan y Bordo Xochiaca. Esto origino que se agudizara la
creciente problemática de la eliminación de basura en la Ciudad de México. A principios de la década de
los 80 se inició la clausura de los tiraderos antes mencionados, incluyendo también al de Santa Fe.
En 1984 el Distrito Federal seleccionó dos sitios para rellenos sanitarios; uno en “Bordo Poniente”
en lugar de la zona federal del antiguo lago de Texcoco. El otro relleno se localiza en un sitio denominado
“Prados de la Montaña”, en la Delegación Álvaro Obregón, donde se permite la pepena controlada
durante el día para cubrir los desechos por la noche. En este relleno se reciben 2 mil 300 toneladas
diarias con vida útil de tres años para rellenar después otra barranca, la de Tlapizahuaya; luego otro, y
así sucesivamente. (Deffis; 1994:44-45)
En 1991, la basura que generaba el Distrito Federal se distribuía en tres rellenos: el Bordo
Poniente, Prados de la Montaña y Santa Catarina, además con menor actividad seguían operando seis
sitios ya clausurados: Milpa Alta, Tlalpan, Tláhuac, San Lorenzo Tezonco, Santa Fe y Santa Cruz
Meyehualco. En ese año, se presentaron trece incendios, el dictamen oficial fue que estos se originaron
por los gases provenientes del depósito incontrolado de los desperdicios. La presencia de numerosos
damnificados, entre ellos niños que habitaban en la zona aledaña a los tiraderos dio origen a la creación
del Programa Metropolitano de Gestión de los Residuos Sólidos en el año de 1992. (Semarnat.2004)
Desde 2004 el Gobierno del Distrito Federal se encarga del servicio de limpia de la Ciudad de
México a través de dos ámbitos de atención: por una parte cada delegación política es responsable de
53
las actividades de barrido manual y mecánico de sus calles y avenidas, de la recolección domiciliaria y
del transporte de los residuos recolectados a las estaciones de transferencia, además de actuar en éstas
de manera consolidada con la Dirección General de Servicios Urbanos que es la contraparte que se
encarga de la operación y mantenimiento de las estaciones de transferencia y de las plantas de selección
y aprovechamiento de residuos sólidos, de la construcción y operación de los sitios de disposición final,
de la limpieza urbana de la red vial primaria de la ciudad, del mantenimiento de áreas verdes, de la
promoción de campañas de reciclaje y aprovechamiento de los residuos sólidos y de la supervisión y
atención de las incidencias localizadas en la vialidad primaria. (Semarnat.2004)
En 2004 se puso en marcha la Ley de Residuos Sólidos, aprobada en diciembre de 2002. Esta
disposición cuenta de manera directa con la participación, supervisión, asesoría y evaluación de las
secretarías de Obras y Servicios y del Medio Ambiente, la Procuraduría del Ambiental, la Dirección de
Servicios Urbanos y la Dirección de Regulación y Gestión Ambiental de Agua, Suelos y Residuos. Esta
ley tiene también como objetivo sancionar a quien tire basura en la calle. Las multas comprenden desde
los 10 hasta los 20 días de salario mínimo. (Secretaría de Medio Ambiente del Distrito Federal. 2004).
3.1. El problema de la basura en México.
El diccionario de la real academia de la lengua española define como basura los residuos
desechados y otros desperdicios. Por lo general también se considera como basura a cualquier objeto
carente de valor útil u obsoleto, por ejemplo: una computadora con procesador 486 que aun funciona
pero que ya no es útil por ser obsoleta se convierte en algo inservible y finalmente en basura.
El problema de la basura en la Ciudad de México se aborda desde diferentes puntos de vista, los
más comunes son el cultural y educativo, de ahí puede derivarse a otras áreas de análisis como el
ambiental, el técnico, el legal, el institucional, etc. Empero, el problema de fondo que permite unirlos a
todos es básicamente de tipo social, ligado a la política y la economía. (Schwansee, 2007)
Es preciso mencionar las deficiencias y debilidades de los inventarios de generación, registro,
publicación y de los sistemas de información en la materia, que dejan mucho que desear y cuyos datos
deben de ser analizados de manera estadística y con mucha cautela. Principalmente no se ha adoptado
una clasificación uniforme y bien delimitada sobre los residuos en el cual todas las investigaciones tomen
como punto de partida. Por ejemplo, algunos investigadores consideran al residuo, la basura y el desecho
como algo distinto e incluso antagónico. Existen muy pocas publicaciones sobre del problema de la
generación de basura que manifiesten el volumen en kilogramos o toneladas y se limitan a hacer
estimaciones sobre muestreos aleatorios principalmente de la basura domiciliaria o de la que ingresa a
los centros de transferencia o depósitos finales de basura tras de pesarla (SINR18
. 2005). Pobremente se
18 Sitio del Instituto Nacional de Recicladores
54
introducen tablas en las que se indica a que periodo o año corresponde el volumen o la composición de
los residuos a los que se hace referencia y suele suceder que las autoridades encargadas no
proporcionan datos actualizados en sus registros anuales.
Dicha situación no afecta de manera sustancial el presente trabajo, aun así se alerta
reiteradamente al lector sobre el manejo cauteloso que debe hacer de esta información o de la
interpretación de la misma, pues los cuadros sólo son utilizados con fines ilustrativos ya que no se
pretende hacer un análisis a fondo de la situación y problemática de la basura en la Ciudad de México,
pues solo se tomara en cuenta el porcentaje referente a los desechos plásticos como un punto de partida
para el desarrollo de un sistema constructivo alternativo basado en la reutilización de botellas de PET.
3.1.2. El problema de la basura en la Ciudad de México.
El Gobierno del Distrito Federal de la Ciudad de México a través de su Dirección General de
Servicios Urbanos frecuentemente utiliza de manera parcial las estructuras informales para cumplir con
sus tareas. Por ejemplo se sabe que los barrenderos no sólo se encargan de la recolección de la basura,
también se encargan de su manejo y reciclaje, de esta manera las autoridades muchas veces los
emplean como sustituto parcial del sector de Limpia que en realidad debería manejar y reciclar la basura.
Por otra parte toda la infraestructura necesaria está al servicio de empresas privadas y la ciudad no
recibe un solo centavo. Parte de esta riqueza se queda en manos de unas cuantas organizaciones
sindicales y territoriales, pero casi en su totalidad en manos de grandes empresas cerveceras,
refresqueras, de empaque y venta de alimentos chatarra. Exportamos basura a Europa, Japón, Estados
Unidos y Canadá de manera directa a través de productos como la cerveza, el vidrio, cartón y aluminio
que la contiene, y luego reciclada se en otros países, con materia prima regalada en calles de la Ciudad
de México. Esta materia prima es recolectada por los ciudadanos mexicanos y las delegaciones o
municipios, después las empresas la adquieren a bajo precio, pues utilizan la colaboración ciudadana y
cuentan con camiones, plantas, clasificación, administración; es decir una empresa gratis a su servicio.
(Rascón.2002)
El barrendero
originalmente tenía la función específica de barrer las calles y banquetas de las
calles secundarias asignadas por la delegación respectiva, pero ante el incremento de la demanda de
recolección y la posibilidad de aumentar sus ingresos, comenzó a recoger de puerta en puerta la basura
de las casas. Esto ocasionó que los señores de los carritos dejaran de barrer las calles, aunque
paradójicamente aparecen con sus botes de basura llenos hasta el tope de residuos de los comercios de
todo tipo, lo que presupone irregularidades en este servicio y en donde obtienen hasta 2 mil pesos por
ruta sin cumplir con sus obligaciones reales, y convierten al Servicio de Limpia de la capital en una
onerosa concesión oficial subsidiada.
Si bien existen 8 mil 600 voluntarios que caminan por calles con carritos y sobreviven de lo que
les dan las amas de casa, su “sueldo” es la venta de la pepena del cartón y fierro. Los trabajadores
55
formales se dan el tiempo, a costa del servicio público, para seleccionar y clasificar los residuos, tales
como cartón, periódico, vidrio, aluminio, cobre, plásticos, hueso, colchones, residuos orgánicos y otros,
para comercializados posteriormente y de esta manera incrementar sus ingresos o bien pagar su acceso
al establecimiento de transferencia o al tiradero.
De la misma forma, la distribución de las rutas de los camiones de la basura resulta problemática
ya que se hace en función de su rentabilidad, por lo que no van a las colonias más pobres, donde
abundan los residuos orgánicos, que no son redituables en su venta. No obstante, los efectos más
alarmantes se sitúan en la zona conurbada, cuyo crecimiento tuvo lugar a partir de las actividades
industriales como Tlalnepantla, Naucalpan, Ecatepec, Nezahualcóyotl, Coacalco, Chimalhuacán y
Huixquilucan, que es a donde se lleva la basura del Distrito Federal. (Palacios.2004).
Pese a que la población asume que la recolección domiciliaria de basura es un servicio gratuito,
termina por dar propina al trabajador y al año gasta alrededor de 600 pesos por este concepto.
(Enciso.2001) Datos no oficiales indican que cada jornalero recolecta entre dos y cuatro toneladas por
turno, de ahí selecciona el material que puede vender --papel, vidrio y plástico-- y el resto lo deja en el
camión para trasladarlo a los rellenos sanitarios; ganando cada chofer alrededor de 12 mil pesos al mes,
incluido su sueldo de 2 mil 500 pesos. Así pues, el GDF sólo recupera para su venta entre 5 y 10% del
total de los residuos, el 90 o 95% restante se va a la “disposición final”, aunque no sabemos si esa
disposición final sean las plantas de tratamiento o a los bolsillos de los caciques de la basura.
(Castillo.2002)
3.2. Situación actual del PET generado y desechado como basura en la Ciudad de México.
A la orilla de las calles más importantes, de las carreteras y, lo más grave, de ríos y playas se
acumulan bolsas y envases de plástico que la gente arroja por millares. No es de extrañarse cuando cada
mexicano consume 7.2 kg de PET por año y México es el tercer país consumidor de dicho material en el
mundo. (Ramírez et. al. 2004)
En un esfuerzo por contribuir a erradicar este problema, investigadores de la Universidad
Nacional Autónoma de México desarrollaron una tecnología para poder procesar dicho material, lo cual
podría tener gran impacto en una amplia gama de sectores industriales en el país, desde el agroindustrial
y farmacéutico, hasta el cosmetológico y de construcción, donde podrían emplearse los productos
obtenidos del reciclado.
En México no hay demanda de materiales reciclados. En este caso la exportación del PET a
países asiáticos como China se hace con el propósito de importar artículos que serán utilizados por
diversos sectores industriales del país; por ejemplo, de Italia se importan varas de metal recubiertas de
plástico reciclado que sirven para la cosecha de jitomates”.
56
Una vez recolectado, los envases de PET van a las estaciones de reciclado donde son molidos
en forma de copos. Los copos son separados y limpiados de acuerdo con las especificaciones del
mercado. El PET recuperado luego es vendido a los fabricantes quienes lo convierten en productos útiles.
Alrededor de un 75% del PET recuperado se usa para hacer fibras de alfombras, ropa y geo
textiles. La mayor parte del 25% remanente es extruido en hojas para termo formado, inyectado / soplado
(stretch blow-molded) en envases para productos no alimenticios, o compuesto para aplicaciones de
moldeo. (Ayala, 2009)
El PET también puede ser depolimerizado a través de metanólisis o glicólisis. Dichos procesos
someten al PET a una reacción química que lo reduce a sus monómeros o a sus materias primas
originales. El resultante luego es purificado o vuelto a reaccionar, dando un nuevo PET que puede usarse
para envases de alimentos, etc.
Según la Escuela de Ingenierías Industriales19. En algunos lugares, el PET es usado para
envases de alimentos a través de su transformación en la lámina central de una estructura multilaminada
o por limpieza especial.
La incineración con recuperación energética representa el 17% de la disposición de los residuos
sólidos en EE.UU. El PET tiene un alto valor de incineración de 10.000 BTUs por libra, una cantidad que
se compara al carbón.
Como los envases de PET no contienen halógenos, azufre o nitrógeno, los productos de la
combustión completa son compuestos que contienen hidrógeno, oxígeno y carbono.
En su forma básica, el PET está compuesto de carbono, hidrógeno, y oxígeno. El PET no
contiene halógenos (cloro o bromo), sulfuro, o nitrógeno.
La mayoría de los envases de PET no requieren aditivos tales como estabilizadores,
plastificantes o anti-oxidantes.
Basado en la relación fortaleza/peso, el PET crea menos residuos sólidos por unidad de
contenidos que el vidrio o el aluminio. (plastivida, 2002)
La producción, uso y disposición de los envases de PET implica menos energía, menos
emisiones aéreas y menos residuos líquidos, comparado con otros materiales de packaging
19 La Escuela de Ingenierías Industriales (EII) de la Universidad de Valladolid es el resultado de la unificación de la
antigua Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII), la antigua Escuela Universitaria Politécnica (EUP) y las instalaciones de los Departamentos de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente e Ingeniería de Sistemas y Automática de la Facultad de Ciencias (en la actualidad edificio mixto FFCC y EII), todos ellos pertenecientes a la Universidad de Valladolid
57
Imagen 5. Logotipo de Reciclaje de plástico PET, Tereftalato de Polietileno
3.3. Características Químicas del PET
Las siglas PET representan al polietilenterftalato o politereftalato de etileno, cuya fórmula
podemos escribir como:
[-CO-C6H6-CO-O-CH2-CH2-O-]
Químicamente el PET es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación
entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados
poliésteres. (IMPI, 2004)
Es un polímero termoplástico lineal, con un alto grado de cristalinidad. Como todos los
termoplásticos puede ser procesado mediante Extrusión, inyección y soplado, soplado de preforma y
termo conformado. Para evitar el crecimiento excesivo de las esferulitas y lamelas de cristales, este
material debe ser rápidamente enfriado, con esto se logra una mayor transparencia, la razón de su
transparencia al enfriarse rápido consiste en que los cristales no alcanzan a desarrollarse completamente
y su tamaño no interfiere.
3.3.1. Características Físicas del PET. (Sánchez, Manero. 2008)
Formula Molecular (C10H8O4)n.
Densidad amorfa 1.370 g/cm3.
Densidad cristalina 1.455 g/cm3.
Módulo de Young (E) (E) 2800–3100 MPa.
Presión (σt) 55–75 MPa.
Límite elástico 50–150%.
Notch test 3.6 kJ/m2.
Glass temperature 75 °C.
Punto de fusión 260 °C.
Conductividad térmica 0.24 W/ (m·K)
Coeficiente de dilatación lineal (α) 7×10−5
/K.
Calor específico (c) 1.0 kJ/ (kg·K)
58
Absorción de agua (ASTM) 0.16.
Índice de refracción 1.5750.
Costo 1.20–1.80 $/kg.
3.3.2. Propiedades Físicas del PET. (Sánchez, Manero. 2008)
Procesable por soplado, inyección, extrusión20
.
Apto para producir frascos, botellas, películas, láminas, planchas y piezas.
Transparencia y brillo con efecto lupa.
Excelentes propiedades mecánicas.
Barrera de los gases.
Biorientable-cristalizable.
Esterilizable por gamma y óxido de etileno.
Costo/ performance.
Ranqueado N°1 en reciclado.
Liviano.
Alta rigidez y dureza.
Altísima resistencia a los esfuerzos permanentes.
Superficie barnizable.
Gran indeformabilidad al calor.
Muy buenas características eléctricas y dieléctricas.
Alta resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie.
Propiedades ignifugas en los tipos aditivados.
Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy adecuado para la
fabricación de fibras.
Alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes.
Alta resistencia al desgaste y corrosión.
Muy buen coeficiente de deslizamiento.
Buena resistencia química y térmica.
Muy buena barrera a CO2, aceptable barrera a O2 y humedad.
Compatible con otros materiales barrera que mejoran en su conjunto la calidad barrera de los
envases y por lo tanto permiten su uso en mercados específicos.
20 Un polímero que es inyectado o extruido y no cumple con las características específicas del producto deseado,
suele molerse y reprocesarse, sin embargo, esto aumenta la historia térmica, similarmente con el reciclado de plásticos cuya vida útil terminó, como empaques y botellas.
59
Reciclable, aunque tiende a disminuir su viscosidad con la historia térmica21
.
Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos alimentarios.
3.3.3. Alternativas Ecológicas.
Retornabilidad.
Reúso de molienda.
Fibras.
Polioles para poliuretanos.
Poliésteres no saturados.
Envases no alimenticios.
Alcohólisis/ Metanólisis.
Incineración.
3.4. Características necesarias del PET para su reutilización en la implementación de un
sistema constructivo alternativo.
El sistema alternativo de paneles de PET reutilizado, tiene pocos requisitos técnicos que son los
siguientes:
Las botellas deberán estar vacías y con su tapa.
Las botellas deberán estar completas.
No deberán tener materia orgánica en su interior.
Un panel deberá estar compuesto por botellas de la misma capacidad.
No importa el modelo o marca de la refresquera.
A diferencia de otros procesos de reciclaje no importa el color del PET.
21 La historia térmica es un término utilizado en ingeniería de polímeros para designar cuantas veces o qué tanto se
ha procesado un polímero.
60
CAPITULO 4 ANÁLISIS DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EMPLEADOS ACTUALMENTE EN LA
VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL DE LA CIUDAD DE MÉXICO.
A continuación se describen dos sistemas constructivos muy comunes en la Ciudad de México,
dichos sistemas se emplean principalmente por su rentabilidad en el proceso constructivo (Barragán.
2005), han demostrado tener altos porcentajes de utilización del producto y muy bajos porcentajes de
desperdicio, además de ser modulados, lo que permite una construcción en serie de viviendas,
disminuyendo así el precio y el tiempo de ejecución.
4 Sistema Constructivo de Block Hueco con dos alveolos.
El sistema de block hueco (fotografía 1) representa una solución muy concurrida en México, esto
se observa de manera clara en la imagen urbana de algunas zonas de la ciudad, que muchas veces es
resultado de la autoconstrucción, es un sistema que permite rapidez de ejecución y no requiere de una
mano de obra calificada, para muros de carga requiere refuerzos de acero verticales y horizontales.
4.1. Definición Sistema Constructivo de Block Hueco.
Se consideran bloques aquellas piezas cuya longitud es mayor de 30 cm. A las piezas menores,
según la región del país, se les nombra ladrillos tabiques o tabicones.
Un bloque de concreto u hormigón es un compuesto prefabricado, elaborado con hormigones
finos o morteros de cemento, utilizado en la construcción de muros y paredes.
Debe cumplir con las normas vigentes:
(NOM-C10-86)
(NOM-C36-83)
NMX-EC-17025-IMNC-2000
Piezas por m2 es de 12.5 El menor número de piezas por m
2. Esto le permite mayor avance en la
ejecución de la obra.
61
Fotografía 2. Sistema constructivo de block de cemento, conjunto habitacional, Delegacion Venustiano Carranza, Distrito Federal, empresa Edificaciones Beta Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
El sistema está conformado por muros construidos con blocks huecos pegados con mortero de
cemento; esto la clasifica como un sistema artesanal (Boothby, 2004). La mampostería reforzada se arma
con ladrillos, mortero de pega, mortero de inyección y barras de acero de refuerzo. La mampostería se
arma de tal manera que se forman celdas verticales por las cuales van las barras de refuerzo y las
instalaciones menores. Es un sistema sobre el cual existe amplia experiencia constructiva en México,
cuenta con un excelente soporte experimental y analítico y un buen resultado observado en el
comportamiento frente a los sismos (DDF, 1989).
El refuerzo vertical se realiza con una varilla de 3/8", a una separación de 1.0 m y máximo de 1.5
m, el refuerzo horizontal de escalerilla es a cada dos o tres hiladas de block. La junta de albañilería es de
10 mm con una tolerancia de + - 2 mm (DGF. 2004. Normas Técnicas Complementarias).
4.1.1. Dimensiones Sistema Constructivo de Block Hueco.
Las dimensiones del block hueco tienen una variación entre la medida nominal y la mediada real,
el espesor es la variante más regular.
MEDIDA NOMINAL MEDIDA REAL PIEZA POR m2
10X20X40 cm 10x19.5x39.5 cm 12.5
12X20X40 cm 12x19.5x39.5 cm 12.5
15X20X40 cm 14.5x19.5x39.5 cm 12.5
20X20X40 cm 20x19x39.5 cm 12.5
Tabla 15. Dimensiones nominales y reales del block hueco y número piezas requeridas por m2.
Fuente: CCCINSA mayo 2011
62
4.1.2. Costo Sistema Constructivo de Block Hueco.
El costo promedio por pieza presentado en la tabla 14 se obtuvo de la base de datos del catálogo
de precios unitarios de la empresa CCCINSA, los precios se actualizan cada 24 hrs los 365 días de año
y están basados en las listas de precios de las empresas líderes del mercado de la construcción en
México. http://cccimsa.zxq.net/
CLAVE D E S C R I P C I O N UNIDAD PRECIO
2908 BLOCK LIVIANO 12X20X40 CM PZA $5.33
2909 BLOCK LIVIANO 10X20X40 CM PZA $4.97
2910 BLOCK LIVIANO 15X20X40 CM PZA $5.92
2911 BLOCK LIVIANO 20X20X40 CM PZA $8.47
355 BLOCK INTERMEDIO 10X20X40 CM PZA $5.52
2912 BLOCK INTERMEDIO 12X20X40 CM PZA $5.92
2907 BLOCK INTERMEDIO 15X20X40 CM PZA $6.85
2746 BLOCK INTERMEDIO 20X20X40 CM PZA $9.41
2913 BLOCK PESADO 10X20X40 CM PZA $6.07
2914 BLOCK PESADO 12X20X40 CM PZA $6.51
2915 BLOCK PESADO 15X20X40 CM PZA $7.54
2916 BLOCK PESADO 20X20X40 CM PZA $10.35
Tabla 16. Descripción y precio del block hueco por pieza, precios CCCINSA mayo 2011
Fuente: CCCINSA mayo 2011
A continuación se detalla el análisis del costo por metro cuadrado construido del block intermedio
15x20x40 cm, para el cálculo se toman 16 piezas por metro cuadrado, para contemplar el desperdicio y
los blocks huecos que se tienen que cortar en mitades, este análisis en específico se realiza con el Block
hueco intermedio ya que este es el tipo que se utilizó en uno de los modelos de Simulación Térmica
Dinámica.
Concepto:
MURO DE BLOCK HUECO DE CEMENTO, DE 15x20x40, JUNTEADO CON MORTERO CEMENTO-CAL-ARENA 1:3:5, APLANADO DE MEZCLA CEMENTO ARENA 1:5 ACABADO A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA
EN LA CARA EXTERIOR Y APLANADO DE YESO A PLOMO Y REGLA EN LA CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.125 $35.06
Albañil Jornada $420.67 0.125 $52.58
Herramienta % $87.64 0.130 $11.39
63
Suma $ 99.03
Material
Block hueco de cemento 15-20-40 Millar $8,250.00 0.016 $131.18
Mortero cemento-cal-arena 1:3:5 M3 $1,459.24 0.012 $ 12.45
Suma $ 143.63
Equipo
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.125 $ 6.53
Suma $ 6.53
COSTO DIRECTO $249.19
APLANADO DE MEZCLA CEMENTO ARENA A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA EN LA CARA EXTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.125 $35.06
Albañil Jornada $420.67 0.125 $52.58
Herramienta % $87.64 0.130 $11.39
Suma $ 99.03
Material
Mortero cemento-arena 1:3:5 M3 $1,037.67 0.028 $ 28.54
Suma $ 28.54
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.125 $8.94
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.088 $ 4.57
Suma $ 13.51
COSTO DIRECTO $141.08
APLANADO DE YESO A PLOMO Y REGLA EN LA CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.71 $20.03
yesero Jornada $303.82 0.71 $21.70
Herramienta % $41.73 0.130 $5.43
Suma $ 47.16
Material
yeso Tonelada $1251.25 0.014 $17.88
Cemento gris Tonelada $2250.00 .001 $2.25
64
Tabla 17. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema del block hueco por m2.
Fuente: CCCINSA mayo 2011
4.1.3. Ventajas Sistema Constructivo de Block Hueco.
El sistema permite una reducción en los desperdicios de los materiales empleados y genera
fachadas portantes; es apta para construcciones en altura hasta seis pisos (GDF. 1987. Normas Técnicas
Complementarias). La mayor parte de la construcción es estructural. Las instalaciones sanitarias y
eléctricas e hidráulicas se pueden desarrollar por las celdas de la mampostería lo cual es ventajoso en
muchos casos.
El sistema es modular lo que permite una fácil cuantificación del material. Los bloques tienen
forma prismática, con dimensiones normalizadas, y suelen ser esencialmente huecos.
Disponibilidad en cualquier época del año. Además evita el uso de cimbra en castillos, sus
huecos permiten colar castillos integrales
Debido a las dimensiones de cada block se disminuye el uso de mortero, no requiere mojarse al
momento de su colocación y tiene el mayor rendimiento en mano de obra.
4.1.4. Desventajas Sistema Constructivo de Block Hueco.
La mampostería reforzada no es flexible para hacer modificaciones una vez habitada puesto que
la mayoría de los muros son estructurales.
Las tuberías de cobre y PVC ocultas en el muro deberán ser de menor diámetro que hueco del
alveolo de block.
Si la mezcla utilizada en el proceso de fabricación excede el revenimiento adecuado el block
presentara un defecto llamado cola de pato, lo que deja prácticamente inservible la pieza y hay que
repetir el proceso de fabricación.
Se transporta en tarimas de madera por lo que algunas piezas se rompen. Se considera que la
mampostería estructural conforma un sistema con un aislamiento medio relativo desde el punto de vista
térmico y acústico.
Suma $20.13
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.071 $5.11
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.043 $ 2.24
Suma $ $7.35
COSTO DIRECTO $73.33
Costo directo del muro $249.19
Costo directo de aplanado de mortero
$141.08
Costo directo de aplanado en yeso $73.33
Coto total del sistema por metro cuadrado
$463.6
65
4.1.5. Características Termofísicas del Sistema Constructivo de Block Hueco.
Datos proporcionados por la NOM-008-ENER-2001 (tabla 15), segunda edición, página 98,
apéndice D informativo, correspondiente a valores de conductividad y aislamiento térmico de diversos
materiales publicados en el Diario Oficial de la Federación, el miércoles 25 de abril del 2001.
TIPO DE BLOCK DENSIDAD kg/m3 CONDUCTIVIDAD λ W/mk
Ligero 450 .120
Medio 500 .190
Pesado 600 .210
Tabla 18. Valores de conductividad térmica correspondientes a las diferentes densidades del block hueco
Fuente:
4.2. Sistema Constructivo de VINTEX®.
El sistema VINTEX 6® ha tenido mucha aceptación por parte de las constructoras ya que al ser
un sistema estandarizado en su producción, brinda un valor agregado de control de calidad a su
edificación, además de contar con un sistema de entrega programado por parte del fabricante, por lo que
no es necesario almacenar grandes cantidades de producto en obra.
4.2.1. Definición Sistema Constructivo de VINTEX®.
Este sistema está diseñado de acuerdo a las normas técnicas complementarias para diseño y
construcción de estructuras de mampostería, del reglamento de construcciones para el Distrito Federal.
(GDF. 2004)
Los productos Novaceramic, cumplen con el nuevo esquema de vivienda verde que establece la
obligatoriedad de presencia de ecotecnologías en las viviendas financiadas por INFONAVIT.
4.2.2. Dimensiones Sistema Constructivo de VINTEX®.
Las dimensiones del sistema VINTEX 6 ® (tabla 19) tiene una tolerancia dimensional de +- 3 mm.
SISTEMA MEDIDA
NOMINAL
MEDIDA REAL PIEZA POR m2
VINTEX 6 ® 6X12X24 cm 6.3x12.3x24.3 cm 57.1
VINTEX 10 ® 12X10X23 cm 12.3x10.3x23.3 cm 32
VINTEX 12 ® 12X12X24 cm 12.3x12.3x24.3 cm 30.7
Tabla 19. Dimensiones nominales y reales sistema VINTEX ® y número piezas requeridas por m
2.
Fuente: Fuente: www.novaceramic.com
66
4.2.3. Costo Sistema Constructivo de VINTEX®.
El costo promedio por pieza presentado en la tabla 17 se obtuvo de la base de datos del
distribuidor autorizado en México “Arquitectura en Barro” empresa dedicada a la comercialización de
diferentes materiales y productos para construcción en México.
Tabla 20. Descripción y precio por pieza, precios Arquitectura en barro mayo 2011 Fuente: Fuente: www.novaceramic.com
A continuación se detalla el análisis del costo por m2 construido del sistema VINTEX 6
® 6x12x24
cm, para el cálculo se toman 63 piezas por metro cuadrado, para contemplar el desperdicio y las piezas
que se tienen que cortar en mitades, este análisis en específico se realiza con el sistema VINTEX 6® ya
que este es el tipo de sistema que se utilizó en uno de los modelos de simulación térmica dinámica.
D E S C R I P C I O N UNIDAD PRECIO
VINTEX 6 ® PZA $3.25
VINTEX 10 ® PZA $6.11
VINTEX 12 ® PZA $6.55
Concepto:
MURO DE TABIQUE DE BARRO ESTRUCTURAL VINTEX 6® 6x12x24, JUNTEADO
CON MORTERO CEMENTO ARENA 1:5, APLANADO DE MEZCLA CEMENTO ARENA 1:5 ACABADO A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA EN LA CARA EXTERIOR Y APLANADO DE YESO A PLOMO Y REGLA EN LA
CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.083 $23.37
Albañil Jornada $420.67 0.083 $35.06
Herramienta % $58.43 0.130 $7.60
Suma $ 66.03
Material
Millar 3,250.00 0.063 204.75
Mortero cemento-cal-arena 1:5 M3 1,459.24 0.006 9.19
Suma $ 223.94
Equipo
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego 52.25 0.083 4.35
Suma $ 4.35
Costo directo $295.32
APLANADO MEZCLA CEMENTO ARENA A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA EN LA CARA EXTERIOR
Unidad: m2
67
Tabla 21. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema del block hueco por m2.
Fuente: CCCINSA mayo 2011
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.125 $35.06
Albañil Jornada $420.67 0.125 $52.58
Herramienta % $87.64 0.130 $11.39
Suma $ 99.03
Material
Mortero cemento-arena 1:3:5 M3 $1,037.67 0.028 $ 28.54
Suma $ 28.54
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.125 $8.94
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.088 $ 4.57
Suma $ 13.51
COSTO DIRECTO $141.08
APLANADO DE YESO A PLOMO Y REGLA EN LA CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.71 $20.03
yesero Jornada $303.82 0.71 $21.70
Herramienta % $41.73 0.130 $5.43
Suma $ 47.16
Material
yeso Tonelada $1251.25 0.014 $17.88
Cemento gris Tonelada $2250.00 .001 $2.25
Suma $20.13
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.071 $5.11
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.043 $ 2.24
Suma $ $7.35
COSTO DIRECTO $73.33
Costo directo del muro $295.32
Costo directo de aplanado de mortero
$141.08
Costo directo de aplanado en yeso $73.33
$509.73
68
4.2.4. Ventajas Sistema Constructivo de VINTEX®.
Una característica importante del sistema VINTEX® es que maneja como el sistema tradicional
del tabique rojo recocido pero se debe reforzar con varilla corrugada en el sentido horizontal, cada 6
hiladas o dependiendo el cálculo particular de cada edificación.
Por ser una pieza estética y acabados de fábrica no requiere acabado final (fotografías 3 y 4) y su
mantenimiento es prácticamente nulo, cuenta con la posibilidad de ser esmaltado de fábrica en varios
colores estándar.
Fotografía 3 y Fotografía 4. Proyectos realizados con los ladrillos VINTEX 6
® de NOVACERAMIC
®.
Fuente: Fuente: www.novaceramic.com
Otra característica y ventaja del sistema es que si se cambia el sentido de la pieza puede
emplear en celosías (fotografía 5).
Fotografía 5. Disposición de los ladrillos VINTEX 6
® para formar celosías. NOVACERAMIC
®.
Fuente: www.novaceramic.com
Novaceramic, empresa productora de VINTEX 6® cuenta una área de atención al cliente en la
que ofrece Asesoría en diseño estructural con base a las Normas Técnicas Complementarias para
Diseño y Construcción de estructuras de mampostería del Reglamento de Construcciones del D. F., que
además son base para el cálculo estructural en la mayoría de los estados de la república.
69
4.2.5. Desventajas Sistema Constructivo de VINTEX®.
No está disponible en todo el país, lo que limita su experiencia constructiva en diferentes estados
de México.
El sistema de VINTEX 6® conduce a edificaciones poco aptas para lograr una amplia variedad de
estilos desde el punto de vista arquitectónico, al mismo tiempo que no es flexible para hacer
modificaciones una vez habitada puesto que la mayoría de los muros son estructurales. (Imagen 6)
Las tuberías de cobre y PVC ocultas en el muro deberán ser de menor diámetro que hueco del
alveolo de block.
Los ladrillos deberan saturarse por inmercion por lo menso dos horas antes de su colocacion.
Imagen 6. Esquema de castillos del sistema VINTEX 6®
Fuente: www.novaceramic.com
70
4.2.6. Características Termofísicas del Sistema Constructivo de VINTEX®.
Datos proporcionados por el fabricante Novaceramic® (imagen 7), publicados en la página de
internet http://www.novaceramic.com.mx/pdf/vintex_ct.pdf
Imagen 7. Ficha técnica de los diferentes productos VINTEX
®
Fuente: www.novaceramic.com
71
CAPÍTULO 5 SISTEMA ALTERNATIVO DE PANELES DE PET REUTILIZADO
5 Propuesta de inclusión del Sistema Alternativo de Paneles de PET Reutilizado a la Vivienda
de Interés Social de la Ciudad de México.
La inclusión el sistema alternativo de paneles de PET reutilizado a la construcción en México, es
una realidad hoy en día (fotografía 6), así como también es una realidad la falta de aceptación por parte
de algunos usuarios, esto no es una reacción nueva, a lo largo de la historia la gente ha tenido ciertas
dudas sobre nuevos sistemas constructivos (Pupo, 1979), el épocas recientes la gente no aceptaba por
completo el panel W®, la tabla roca, se comentaba que eran sistemas muy inseguros y frágiles, pero con
el tiempo su aceptación en el mercado de la construcción ha sido una realidad.
El principal objetivo de este sistema es satisfacer en alguna medida la demanda de vivienda, a un
precio accesible para el comprador final, o en su defecto para el auto constructor, que muchas veces no
logra terminar su proyecto por los costos de los diversos materiales (Ramón. 1980). Este sistema es más
económico que otros sistemas convencionales, al ser más ligero necesitan menos acero de refuerzo en
cimentación, entrepisos, y azoteas, reduciendo así el costo de inversión en acero.
Otro aspecto a considerar, es el transporte del PET, pues dependiendo del tamaño de la
construcción a realizar, este se puede realizar en un solo envió, reduciendo así costos de transporte y
reducir significativamente las emisiones de carbono producidas por la transportación de materiales,
también se ha señalado que al no requerir ningún proceso adicional de transformación se puede
considerar como un producto final de bajo consumo energético.
Fotografía 6. Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco D.F. año 2000. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Mario López Y Caballero, constructora Halache S.A. de C.V.
72
5.1. Análisis del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado.
Fotografía 7. Armado de paneles de botellas de PET Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco D.F. año 2000.
Fuente: acervo fotográfico del Arq. Mario López Y Caballero, constructora Halache S.A. de C.V.
Dependiendo el tipo de terreno y del proyecto la cimentación puede ser un losa de cimentación,
sobre la cual se comienza a desplantar los paneles de botellas de PET reciclado (fotografía 7), los
paneles se pueden hacer de manera previa para solo colocarlos o se pueden armar in situ, esto depende
muchas veces del espacio que se tenga en la obra, es importante señalar que los refuerzos horizontales
son indispensables y son la manera de ligar el muro botella con los castillos, trabes y/o columnas. El
metal desplegado o tela de gallinero debe ir amarrado a los refuerzos horizontales y en algunos casos
será indispensable colocar una grapa de lado a lado.
El armado de los paneles de botellas de PET reciclado no es un trabajo que requiera mano de
obra especializada, por lo que en procesos de autoconstrucción pueden participar mujeres y niños.
73
Fotografía 8. Muro de baño con instalación hidráulica. Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco D.F. año 2000.
Fuente: acervo fotográfico del Arq. Mario López Y Caballero, constructora Halache S.A. de C.V.
Para los muros interiores y divisorios se colocaran refuerzos verticales y horizontales, esto es con
la finalidad de poder dar al muro puntos de sujeción a la estructura, para los muro que tienen
instalaciones hidráulicas (fotografía 8) o sanitarias estas se deberán colocar por la parte exterior del metal
desplegado o tela de gallinero, para poder repararlas o reemplazarlas sin tener que modificar la
estructura del panel de botellas de PET reciclado.
Las instalaciones eléctricas se pueden colocar de manera tradicional quedando ahogadas en el
muro y amarrándose a los diferentes refuerzos verticales u horizontales para evitar que se muevan, las
chalupas se pueden amarrar a las botellas de PET o a los diferentes refuerzos, inclusive al metal
desplegado o tela de gallinero.
74
Fotografía 9. Loza de azotea. Casa habitación, Tlalnepantla, Estado de México año 2010 Fuente: acervo fotográfico del Arq. Mario López Y Caballero, constructora Halache.
Para las losas de entrepiso y azotea (fotografía 9) se emplea el armado tradicional de vigueta y
bovedilla con trabes longitudinales y transversales dependiendo el claro a cubrir y el cálculo estructural, lo
primero es colocar una cama de metal desplegado o tela de gallinero, sobre la cual se colocaran botellas
llenas con agua para soportar el peso del concreto y evitar que se deformen, estos paneles hacen la
función de la bovedilla, las instalaciones hidrosanitarias y eléctricas se pueden colocar de marera
tradicional, final mente se coloca una malla electrosoldada , el calibre varía dependiendo el cálculo
estructural.
Fotografía 10. Colado de loza de azotea. Casa habitación, Tlalnepantla, Estado de México año 2010 Fuente: acervo fotográfico del Arq. Mario López Y Caballero, constructora Halache.
75
El colado se realiza de manera tradicional por boteo o por bombeo, es importante realizar un
buen picado de concreto (fotografía 10) o se puede utilizar un vibrador mecánico, esto es con la finalidad
de garantizar una óptima penetración del concreto entre las botellas de PET, dependiendo las
condiciones climáticas se realizara el curado de la losa, en este caso en particular el agua contenida en
las botellas ayuda de manera significativa al buen curado de la losa.
El promedio del peralte de las losas es de entre 15 a 20 cm. Esto depende directamente del
cálculo estructural y del claro a cubrir.
5.2. Propuesta del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado relleno con
Basura Inorgánica.
Esta propuesta se basa en la hipótesis de esta tesis donde la opción es emplear el mismo
principio del sistema constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado y rellenar las botellas con
basura inorgánica, principalmente envolturas de golosinas y bolsas de plástico, vasos y platos
desechables, unicel, etc. por razones de técnicas de seguridad y salubridad no se puede emplear basura
orgánica ya que está en su proceso de descomposición genera gases que serían un peligro para la
estabilidad estructural de la vivienda y la integridad del usuario final, además de que este tipo de basura
podría generar fauna nociva y provocar problemas de salud e higiene en la vivienda.
La hipótesis plantea que el comportamiento térmico del sistema de PET con basura inorgánica es
más eficiente que el sistema de PET con aire, es cierto que se emplearía más mano de obra para poder
rellenar las botellas y que habría que seleccionar la basura, lo que generaría un incremento en el precio
del sistema constructivo pero también es cierto que todo esto empata con el proyecto del gobierno del
Distrito Federal de separar la basura desde casa y alternar los días de recolección entre basura orgánica
y basura inorgánica.
Esta idea surge a partir de la problemática que se presenta en la Ciudad de México, las
autoridades de protección civil han declarado que algunas inundaciones de esta urbe se originaron por la
basura que bloquea las coladeras y evitan el desalojo del agua pluvial, principalmente bolsas de plástico.
Por este motivo se plantea no compactar las botellas de PET y rellenarlas en casa antes de desecharlas
con este tipo de basura y que sirvan como microcontenedores que después serán utilizados en el sistema
constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado, y así mitigar el fenómeno de coladeras tapadas
por residuos plásticos.
Esta opción del sistema constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado y relleno con
basura inorgánica cabe en el concepto de autoconstrucción y pueden participar todos los miembros de la
familia para rellenar las botellas ya que no se necesita mano de obra calificada para este proceso, por
otra parte se reduciría en parte el volumen diario que llega a los basureros y que tarda cientos de años en
desintegrarse.
76
Si el comportamiento térmico del sistema constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado
relleno con basura inorgánica, supera significativamente al sistema constructivo alternativo de paneles
de PET reutilizado relleno con aire, se habrá confirmado la hipótesis planteada en esta tesis y el costo
adicional que se pueda generar por el procedimiento de relleno, se tendrá que comparar con los costos
de los aislantes térmicos en el mercado nacional, para generar un precio por metro cuadrado del sistema
constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado relleno con basura inorgánica y ubicarlo dentro del
mercado de la construcción como una nueva posibilidad de aislamiento térmico.(Brüel, Kjaer. s/f)
Nuevamente el sistema constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado relleno con basura
inorgánica no requiere de procedimientos que demanden un consumo energético industrializado adicional
por lo que su valor de mitigación de la contaminación del medio ambiente será importante. Y también se
puede lograr una fuente de ingresos para las familias de bajos recursos, si estas se interesan en
comercializar las botellas de PET rellenas con basura inorgánica.
5.2.1. Dimensiones Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado.
SISTEMA MEDIDA
NOMINAL
MEDIDA REAL PIEZA POR m2
Pet con aire 10dX33h cm 10dX33h cm 30
PET con basura
inorgánica
10dX33h cm 10dX33h cm 30
Tabla 22. Dimensiones nominales y reales sistema PET y número piezas requeridas por m2. Donde “d”: diámetro y “h” altura.
Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal
Para cualquier sistema de PET las botellas que se emplean son desde 2 litros hasta 3,5 litros el
diámetro de las botellas será de 10 cm, en caso de que la botella supere este diámetro, la botella se
puede ajustar para dar esta medida.
5.2.2. Costo Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado.
El costo promedio del PET transparente es de $1.00 por kilo si está sucio, cuando el PET se
limpia (se retira la etiqueta, arillo y taparosca) se puede comercializar en $2.00. Estos precios son del
PET compactado y en altos volúmenes, sin embargo para el sistema constructivo, este tipo de PET no es
útil, ya que como se ha comentado las botellas necesitan estar completas, sin perforaciones y con
taparosca, es indistinto si tienen o no etiquetas y tampoco importa el color del PET, son pocos los
comercializadores que venden el PET con estas características y el precio promedio es de $50.00 por
400 piezas
77
Tabla 23. Descripción y precio por botella de PET sin compactar, en este caso el precio se eleva con respecto a precio por kilo, ya que los comercializadores ocupan un mayor espacio en m
3 para su almacenaje.
Fuente: Tabla generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal
A continuación se detalla el análisis del costo por metro cuadrado construido del sistema de PET
con aire de 15 CM de espesor, para el cálculo se toman 95 piezas por metro cuadrado, para contemplar
las piezas de menor capacidad que pudrieran utilizarse en algunos ajustes de esquinas y o castillos, este
análisis en específico se realiza con el sistema PET con aire, ya que este es el tipo de sistema que se
utilizó en uno de los modelos de simulación térmica dinámica.
D E S C R I P C I O N UNIDAD PRECIO
Botella de PET de 2 lts hasta 3.5 lts PZA $0.125
Concepto:
MURO DE PET CON AIRE, DE 15 CM ESPESOR FINAL, REPELLADO CON MORTERO CEMENTO-CAL-ARENA 1:3:5, ACABADO A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA EN LA CARA EXTERIOR Y APLANADO DE
YESO A PLOMO Y REGLA EN LA CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.095 $26.64
Albañil Jornada $420.67 0.095 $39.96
Herramienta % $87.64 0.025 $2.20
Suma $ 68.80
Material
Botella de PET de 2 lts hasta 3.5 lts Millar $125.00 0.095 $11.95
Mortero cemento-cal-arena 1:3:5 M3 $1,459.24 0.018 $ 26.26
Tela de gallinero 25x100 cal 22 M2 $220.00 0.2 $44.00
Suma $ 82.21
Equipo
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.125 $ 6.53
Suma $ 6.53
COSTO DIRECTO $157.54
APLANADO DE MEZCLA CEMENTO ARENA A ESPONJA. A PLOMO Y REGLA EN LA CARA EXTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.075 $21.03
Albañil Jornada $420.67 0.075 $31.55
Herramienta % $87.64 0.095 $8.32
Suma $ 60.90
78
Tabla 24. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema de PET con aire por m2.
Fuente: CCCINSA mayo 2011.
La tabla 23 permite ver la comparativa de precios por m2 de cada uno de los sistemas
constructivos, en todos los casos se planteó un aplanado fino en la parte exterior y un acabado en yeso
en la parte interior, también se destaca la característica del sistema VINTEX 6® que permite tener una
acabado aparente, se indica el porcentaje de incremento por metro cuadrado de cada uno de los
sistemas, es importante resaltar que el sistema de PET con aire, es más barato que cualquier otro
sistema.
Espesor Costo por metro cuadrado Incremento %
sistema de PET con aire 0.15 $291.77
VINTEX 6 ® 0.12 $509.73 74.7
VINTEX 6 ® acabado aparente 0.12 $295.32 1.21
Block Hueco 0.15 $463.6 58.68
Tabla 25. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema de PET con aire por m2.
Fuente: CCCINSA mayo 2011
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.125 $8.94
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Jgo $52.25 0.088 $ 4.57
Suma $ 13.51
COSTO DIRECTO $112.54
APLANADO DE YESO A PLOMO Y REGLA EN LA CARA INTERIOR
Unidad: m2
Mano de obra
Elemento Unidad Precio Rendimiento Costo
Peón Jornada $280.45 0.071 $20.03
Yesero Jornada $303.82 0.071 $21.70
Herramienta % $41.73 0.013 $5.43
Suma $ 47.16
Material
Yeso Tonelada $1251.25 0.014 $17.88
Cemento gris Tonelada $2250.00 .001 $2.25
Suma $20.13
Maquinaria y equipo
Renta de andamios de seguridad de 1 a 9 días
Día $71.50 0.071 $5.11
Equipo de seguridad (casco, gogles, guantes, etc.)
Juego $52.25 0.043 $ 2.24
Suma $ $7.35
costo directo $73.33
Costo directo del muro
Costo directo de aplanado de mortero
$157.54
Costo directo de aplanado en yeso $60.90
Costo total de sistema $73.33
$291.77
79
CAPÍTULO 6 CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO ALTERNATIVO DE
PANELES DE PET
6. Lineamientos de las pruebas realizadas en modelos del Sistema Constructivo Alternativo de
Paneles de PET Reutilizado.
Este capítulo describe e ilustra la manera en que se realizaron las fases experimentales, en las
que se aplicaron dos procesos de medición térmica en cada una de las muestras del sistema
constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado y el sistema constructivo alternativo de paneles
de PET reutilizado relleno con basura inorgánica, las cuales tuvieron como objetivo, estudiar las
características Termofísicas de ambos sistemas constructivos (ASHRAE/IESNA 2002).
Los modelos de estudio se realizaron en base a los requerimientos y lineamientos señalados por
el Dr. Manuel Domingo Gordon Sánchez, encargado del laboratorio de Energía Solar de la Universidad
Autónoma Metropolitana, campus Azcapotzalco.
6.1. Obtención de datos del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado.
Esta parte experimental se realizó en dos etapas, en la primera se realizaron dos procesos de
medición con diferentes características de aislamiento del modelo que utilizo el aire como aislante
térmico; en la segunda parte experimental se realizaron dos procesos de medición con diferentes
características de aislamiento del modelo que utilizo la basura inorgánica como aislante térmico.
(Gallegos, et al. 1995)
6.1.1. Diseño y elaboración de modelo experimental escala 1:1 (Burghardt, 1984) del Sistema
Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado Relleno de Aire.
Los materiales utilizados en el Sistema alternativo de paneles de PET reutilizado son fáciles de
conseguir y de bajo costo lo que hace del sistema una opción para la autoconstrucción.
Para la construcción del modelo 1 (fotografía 11) se empleó los siguientes materiales:
3 Botellas de PET con su taparosca de capacidad de 2 a 3 litros.
Alambre recocido.
Tela de gallinero CAL.22 25X100X1.00 m.
Cemento portland.
Cal hidratada.
Arena.
Placa de poliestireno expandido de 15 centímetros de espesor.
Cuchara de albañil.
Pinzas.
Las características específicas de la muestra son:
80
A. Segmento del sistema de .30 x .35 x .15 m
B. Aislado perimetral de poliestireno expandido .10 x.15 m
C. Dimensiones finales de la muestra .40 x .45 x.15 m
D. El sistema constructivo se conforma de:
a) Mortero cemento, cal hidra, arena 1:1:4
b) Tela de gallinero CAL. 22 25X100X1.00 m
c) Botella de PET con aire en su interior, capacidad 2 litros
d) Tela de gallinero
e) Mortero cemento, cal hidra, arena 1:1:4
Fotografía 11. Modelo 1 aislado con poliestireno expandido de 10 cm de ancho perimetral y 15 cm de espesor, las botellas de PET, están vacías, unidas con alambre recocido y envueltas en tela de gallinero calibre .020 X .025 m. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
6.1.2. Fase Experimental I, modelo 1 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET
Reutilizado relleno de aire.
El modelo 1 fue analizado los días 29, 30 y 31 de marzo del 2010, la duración de las pruebas fue
de tres horas cada una, registrando las temperaturas cada minuto lo que permitió observar el incremento
de temperatura de manera detallada.
La justificación de no cubrir completamente la superficie de los modelos con una resistencia es
simular una exposición solar parcial. (Parsons. 2003)
A. Al modelo 1 se le colocaron tres termopares en la cara A, la cual simula el exterior del muro,
estos se aíslan con una placa de poliestireno expandido (fotografía 12) de .015 m de espesor,
para evitar la fuga de calor aplicado (Faires, 1992) por una resistencia eléctrica de .20 x .29 m.
81
Fotografía 12. Modelo 1 aislado con una placa de poliestireno expandido de 1.5 cm de ancho. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
B. En la cara B del modelo, que simula la parte interior del muro (Faires. 2008) , se colocan
termopares (fotografía 13) para registrar la temperatura que atraviesa el sistema constructivo
alternativo de paneles de PET.
Fotografía 13. Modelo 1 aislado con una placa de poliestireno expandido de 2 cm de ancho.
Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
C. Para asegurar el óptimo contacto y registro de los termopares con la superficie del modelo 1 se
coloca una bolsa de agua (fotografía 13) la cual sirve también como difusor de temperatura
controlada (Francis. 1984).
82
Fotografía 13. Modelo 1 aislado con una bolsa de agua cubriendo toda el área de estudio.
Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
D. Todos los termo pares se conectan a una estación ADAMS (fotografía 14), la cual registra la
actividad de los termopares, esta información es enviada a un ordenador el cual es asistido por el
software LabView® que finalmente transforma las lecturas en un archivo numérico que registra
cada minuto de la prueba.
Fotografía 14. Estación ADAMS con capacidad para 8 termopares. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
E. Con una fuente de poder (fotografía 15) se aplicó calor de manera uniforme a la resistencia, al
15% de la capacidad dicha fuente, equivalente a 22.34 volts
83
Fotografía 15. Fuente de poder STACO con regulador de perilla. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
84
Los resultados obtenidos en esta primera fase se muestran en la gráfica 18 donde se observa el
comportamiento de la primera prueba. La aplicación del calor a la muestra, ejemplificada con las líneas
superiores se ve en aumento hasta que en la parte final se logra estabilizar la temperatura tomando como
parámetro para este criterio que no haya un incremento mayor a un grado de temperatura en 20 minutos
(García/Platero. 2004).
Gráfica 18. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 1 en el laboratorio.
Gráfica 19. Esta grafica muestra el comportamiento térmico ya estabilizado del modelo 1.
05
1015202530354045505560
0 100 200 300 400
° C
minutos
SISTEMA DE PET CON AIRE, MODELO 1
termopar 1 termopar 2 termopar 3
termopar 1A termopar 2A termopar 3A
05
1015202530354045505560
0 20 40 60 80 100 120
° C
MINUTOS
SISTEMA DE PET CON AIRE, MODELO 1
termopar 1 termopar 2 termopar 3termopar 1A termopar 2A termopar 3A
85
La grafica 19 muestra el comportamiento del calor aplicado al modelo 1, registrado por los
termopares, las líneas superiores representan los registros del calor aplicado en el lado equivalente al
exterior del muro, las líneas inferiores, representan la parte interior del muro, en ambos casos podemos
observar que los valores ya están estabilizados.
Es importante mencionar que para el periodo denominado de estabilización, no se deben
considerar todos los datos registrados durante el tiempo de la prueba (Gordon, et. al. 1990), únicamente
se deben tomar en cuenta los datos, en este caso la variación de dos grados de temperatura tardo 115
minutos.
6.1.3. Fase Experimental II, modelo 1 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizado
relleno de aire.
En esta fase se repitieron los experimentos cambiando tres variables, las cuales se describen a
continuación:
El tamaño de la resistencia eléctrica de .20 x .29 m se cambió por .30 x .35 m, que es el área
total de la muestra del sistema de PET.
La placa de poliestireno expandido de .30 x .35 m de superficie y .015 m de espesor que se
empleaba como aislante, se sustituyó por una placa de .50 x .50 m de superficie y .10 m de
espesor.
En la parte superior del modelo se incluyó una sección perimetral a la resistencia eléctrica de .50
x .50 m de superficie, teniendo esta sección un peralte de .10 m
Estas variables se incluyeron en la segunda fase experimental con la finalidad de validar los
resultados de la fase anterior (Perales. 2005). Los resultados obtenidos tuvieron poca diferencia con los
obtenidos en la primera fase experimental, por lo cual se pueden validar ambas fases y considerar el
promedio de ambas como el resultado final de los valores de los modelos experimentales. (Fanger. 1978)
Fotografía 16. Resistencia eléctrica con la que se aplicó calor a los modelos 1 y 2 en la fase II. Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
86
La elaboración de una nueva resistencia (fotografía 16) eléctrica de .30 x .35 m de superficie, es,
fundamental para justificar la segunda fase experimental, se pretende cubrir toda la superficie del modelo
a evaluar, para simular una exposición solar total de la superficie. (Toranzo-Dianderas, et. al. 2004)
Gráfica 20. Esta grafica muestra el comportamiento térmico en la fase II de medición del modelo 1.
Los resultados obtenidos en la segunda fase se muestran en la gráfica 20 donde se observa el
comportamiento de la prueba. La aplicación del calor a la muestra, a diferencia de la primera prueba, es
mayor ya que la resistencia y la superficie de contacto se ampliaron, ejemplificada con las líneas
superiores se ve en aumento hasta que en la parte final se logra estabilizar la temperatura tomando como
parámetro para este criterio que no haya un incremento mayor a un grado de temperatura en 20 minutos
(Watson.1979).
05
1015202530354045505560
0 50 100 150 200 250
° C
MINUTOS
SISTEMA DE PET CON AIRE, MODELO 1
termopar 1 termopar 2 termopar 3termopar 1A termopar 2A termopar 3A
87
Gráfica 21. Esta grafica muestra el comportamiento térmico en la fase II de medición del modelo 1.
La grafica 21 muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 1 en la
fase II de experimentación. Estos valores son del segmento ya estabilizado de la prueba.
La nueva resistencia genero un mejor comportamiento que en la fase “I” de experimentación, lo
cual da como resultado una aplicación de calor más uniforme, cabe señalar que los resultados entre las
dos Fases de experimentación fueron muy parecidos.
05
1015202530354045505560
0 10 20 30 40 50
° C
MINUTOS
SISTEMA DE PET CON AIRE, MODELO 1
termopar 1 termopar 2 termopar 3termopar 1A termopar 2A termopar 3A
88
6.2 Diseño y elaboración de modelo experimental escala 1:1 del Sistema Constructivo
Alternativo de Paneles de PET Reutilizado relleno con Basura Inorgánica
En este modelo 2 (fotografía 17) se consideró el Sistema alternativo de paneles de PET
reutilizado con basura inorgánica como aislante térmico, las características específicas de la muestra son:
A. Segmento del sistema de .30 x .35 x .15 m
B. Aislado perimetral de poliestireno expandido .10 x.15 m
C. Dimensiones finales de la muestra .40 x .45 x.15 m
D. El sistema constructivo se conforma de:
a) Mortero cemento, cal hidra, arena 1:1:4
b) Botella de PET con basura inorgánica (bolsas de plástico y envolturas), capacidad 2 litros.
c) Tela de gallinero CAL.22 25X100X1.00 m.
d) Mortero cemento, cal hidra, arena 1:1:4
Fotografía 17. Modelo 1 aislado con poliestireno expandido de 10 cm de ancho perimetral y 15 cm de espesor, las botellas de PET están llenas de basura inorgánica, unidas con alambre recocido y envueltas en tela de gallinero calibre .020 X .025 m.
Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi Madrigal
89
6.2.1. Fase Experimental I, modelo 2 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET
Reutilizado relleno con Basura Inorgánica.
Para la preparación y ejecución de las pruebas realizadas al modelo 2 los día 05, 07 y 08 de abril
de 2010 se realizó la misma metodología aplicada al modelo 1 en la fase experimental I
La siguiente gráfica muestra el resultado obtenidos en laboratorio del modelo 2. En la primera
parte de la gráfica se puede observar el comienzo de la prueba con las líneas ascendentes que
continúan hasta el momento de la estabilización de los registros.
Gráfica 22. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en la fase I de
experimentación.
La grafica 22 muestra el comportamiento del calor aplicado al modelo 2, a pesar de que los
valores de aplicación de calor no fueron tal similares entre ellos como en el modelo 1, se observa que el
comportamiento fue uniforme y equidistante en todo momento, generando los valores de lo registrado por
los termopares, las líneas superiores representan los registros del calor aplicado en el lado equivalente al
exterior del muro, las líneas inferiores, representan la parte interior del muro el este caso no existió
variación en el resultado por la variación de calor aplicado.
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250
° C
minutos
SISTEMA DE PET CON BASURA INORGÁNICA, MODELO 2
termopar 1 termopar 2 termopar 3termopar 1A termopar 2A termopar 3A
90
Gráfica 23. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en la fase I de
experimentación.
La gráfica 23 muestra el resultado de los datos obtenidos en laboratorio del modelo 2. Es
importante mencionar que únicamente que en esta grafica solo se tomaron en cuenta los datos, donde se
observa un registro estabilizado.
6.2.2. Fase Experimental II, modelo 2 Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET
Reutilizado relleno con Basura Inorgánica.
En esta fase se repitieron los experimentos cambiando tres variables, las cuales se describen a
continuación:
El tamaño de la resistencia eléctrica de .20 x .29 m se cambió por .30 x .35m, que es el área total
de la muestra del sistema de PET.
La placa de poliestireno expandido de .30 x .35 m de superficie y .015 m de espesor que se
empleaba como aislante, se sustituyó por una placa de .50 x .50 m de superficie y .10m de
espesor.
En la parte superior del modelo se incluyó una sección perimetral a la resistencia eléctrica de .30
x .35 m de superficie, teniendo esta sección un peralte de .10 m
Se puede señalar que las variantes aplicadas al modelo 2 son las mismas que se aplicaron al
modelo 1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0 10 20 30 40 50
° C
MINUTOS
SISTEMA DE PET CON BASURA INORGÁNICA, MODELO 2
termopar 1 termopar 2 termopar 3
termopar 1A termopar 2A termopar 3A
91
Gráfica 24. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en la fase II de
experimentación.
La grafica 24 muestra el comportamiento del calor aplicado al modelo 2, se observa que el
comportamiento de la aplicación del calor fue uniforme en todo momento, generando los valores de lo
registrado por los termopares, las líneas superiores representan los registros del calor aplicado en el lado
equivalente al exterior del muro, las líneas inferiores, representan la parte interior del muro el este caso
no existió variación en el resultado por la variación de calor aplicado.
Gráfica 25. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en la fase II de experimentación.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0 50 100 150 200 250
° C
MINUTOS
SISTEMA PET CON BASURA INORGANICA, MODELO 2
termopar 1 termopar 2 termopar 3
05
1015
202530354045
50
55
60
0 20 40 60 80 100 120
° C
MINUTOS
SISTEMA PET CON BASURA INORGANICA, MODELO 2
termopar 1 termopar 2 termopar 3
92
La gráfica 25 muestra el resultado de los datos obtenidos en laboratorio del modelo 2. Es
importante mencionar que únicamente que en esta grafica solo se tomaron en cuenta los datos, donde se
observa un registro estabilizado.
6.3. Comparación de Características Térmicas del Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de
PET Reutilizado, el Sistema Constructivo Alternativo de Paneles de PET Reutilizadocon
Basura Inorgánica y otros Sistemas Constructivos.
Las siguientes graficas mostraran las diferentes Características Térmicas de los diferentes
Sistemas constructivos, analizados anteriormente en esta tesis.
6.3.1. Conductividad de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados.
Gráfica 26. Esta grafica muestra el valor “K” de conductividad de las dos variantes del sistema de Paneles de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6
® y el sistema de block hueco.
Aquí se (grafica 26) muestra de manera clara como el sistema de PET con basura inorgánica
logra una mayor conductividad que el sistema de PET con aire, lo que demuestra que la basura
inorgánica funciono como un transmisor de calor y no como un aislante térmico al estar inmerso en el
aire inerte de la botella de PET. A pesar de que la diferencia es mínima es importante señalar dos
situaciones importantes; la primera es considerar el tiempo y costo adicional de seleccionar la basura
inorgánica y después introducirla en las botellas, en este caso de estudio en particular, este
procedimiento genera gasto adicional de tiempo costo y prácticamente no genera un beneficio cualitativo
93
en el desempeño térmico del sistema; pero por otra parte existe la parte de mitigar los daños al medio
ambiente (Tudela.1982), y es aquí donde si es redituable rellenar las botellas de PET con basura
inorgánica, ya que es una manera práctica y limpia de ubicar este tipo basura que tardara varias décadas
o algunos siglos en degradarse.
6.3.2. Resistividad de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados.
Gráfica 27. Esta grafica muestra el valor “r” de resistividad de las dos variantes del sistema de Paneles de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6
® y el sistema de block hueco.
Se puede observar (grafica 27) como el aire inerte contenido en las botellas aísla de una mejor
manera el flujo de calor hacia el interior (Resnick, et. al. 1999), pues absorbe menos calor que la basura
inorgánica, que después de algún tiempo de estar sometida al calor funciona como un transmisor de calor
y no como un aislante térmico.
El sistema VINTEX 6® se encuentra muy a la par del sistema de Paneles de PET reutilizado con
aire, esto se debe principalmente a la diferencia de los espesores de cada sistema.
El sistema de block hueco de concreto es el más desfavorecido según los valores mostrados en
la grafica
94
6.3.3. Resistencia de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados.
Gráfica 28. Esta grafica muestra el valor “R” de Resistencia de las dos variantes del sistema de Paneles de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6
® y el sistema de block hueco.
Esta grafica 28 muestra los valores de resistencia “R”, los dos sistemas tienen un
comportamiento muy parecido y aceptable en ambos casos, siendo el sistema de PET con aire, el que
presenta un mejor desempeño.
El sistema VINTEX 6® supera significativamente a cualquiera de los tres sistemas constructivos,
sin embargo el espesor de dicho sistema juega un papel importante en los resultados ya que tiene una
relación directa con la conductivad térmica.
95
6.3.4. Transmisión de los diferentes Sistemas Constructivos Analizados.
Gráfica 29. Esta grafica muestra el valor “R” de Resistencia de las dos variantes del sistema de Paneles de PET reutilizado.
En la gráfica 29 podemos observar que nuevamente el sistema de PET con aire supera en
efectividad el desempeño del sistema de PET con basura inorgánica. Mientras que el sistema VINTEX 6®
se encuentra a la par con el sistema de PET con aire, nuevamente el espesor y volumen de aire
contenido en cada sistema son factores importantes para determinar valores muy parecidos
(Wallace.1970).
Las gráficas anteriores demuestran que la hipótesis planteada de que el sistema alternativo de
paneles de PET reutilizado con basura inorgánica como aislante térmico sería más efectivo, es incorrecta,
el aire inerte contenido en las botellas de PET, aunque por poca diferencia, supero los valores obtenidos
por las botellas con basura inorgánica.
El sistema VINTEX 6® demuestra su efectividad térmica según datos proporcionados por el
fabricante, sin embargo se puede decir que el desempeño de cualquiera de los sistemas de PET
reutilizado se comporta de manera muy similar en la mayoría de los casos, por lo que se
96
CAPÍTULO 7 SIMULACIÓN DE UN ESPACIO CONSTRUIDO.
7. Descripción del modelo simulado.
Como caso de estudio se tomó un prototipo de vivienda de interés social de la empresa
constructora Casas Geo. Consta de dos niveles, y las casas se construyen en módulos de cuatro
viviendas.
Imagen 8. Planta baja del Prototipo de vivienda de interés Social Geo Fuente: Render generado en el programa Archicad
®
La imagen 8 corresponde a la planta baja del módulo de cuatro viviendas, se puede observar
cómo se todas ellas comparten de manera simple o doble el muro longitudinal, desde la fachada
principal, hasta la fachada posterior, el ancho de cada vivienda es de 3 metros, por 12 metros de
profundidad, ubicando en la parte frontal la sala y el comedor, cubo de escalera, cocina y el patio de
servicio se encuentra al final de las viviendas.
COCINA
COMEDOR
SALA
PATIO DE SERVICIO
ACCESO
97
Imagen 9. Planta Alta del Prototipo de vivienda de interés Social Geo. Render generado en el programa Archicad
®
La imagen 9 corresponde a la planta alta de las viviendas las cuales cuentan con dos recamaras
y están separadas por un módulo de baño y el cubo de escaleras, ambos con iluminación y ventilación
cenital.
Imagen 10. Captura de volúmenes en 3D, fachada principal del Prototipo de vivienda de interés Social Geo.
Fuente: Render generado en el programa Archicad®.
RECAMARA 1
BAÑO
RECAMARA 2
98
Imagen 11. Captura de volúmenes en 3D, corte longitudinal del Prototipo de vivienda de interés Social Geo. Fuente: Render generado en el programa Archicad
®.
En la figura 10 y 11 podemos observar el modelo en 3D, ilustrando de manera general la
apariencia y distribución de las viviendas al interior, la figura 7 muestra el aspecto de las fachadas donde
se observa una repetición continua de los módulos de viviendas, en la figura 8, se retiró un muro de
colindancia para poder generar la imagen longitudinal y observar la distribución de las dos plantas.
7.1. Programa empleado para la Simulación Térmica Dinámica.
DesignBuilder® es programa especializado en el análisis térmico, lumínico y energético de
edificios. También ofrece la posibilidad de evaluar los niveles de confort y las emisiones de CO2, entre
muchas otras funciones. Utilizando como motor de cálculo Energy plus®, ha sido concebido para facilitar
los complejos procesos de cálculo y simulación térmica. DesignBuilder® permite proyectar edificios con
mayores niveles de confort y menores consumos energéticos, contribuyendo de manera significativa a la
práctica de la arquitectura sustentable.
DesignBuilder® es una herramienta de alto desempeño para la práctica profesional del diseño, la
consultoría y la certificación energética. Debido a su facilidad de uso y su amplio rango de prestaciones
también ha sido adoptado por diversas instituciones educativas a nivel mundial, convirtiéndose en una de
las herramientas computacionales de su tipo más usadas.
Existen en el mercado diversos programas de simulación como Ecotect®, BIOCLIM
® (Boisse, et.
al. 2001), TRANSYS®
(Brenner. 2002), PHPP® (Boisse, et. al. 2002), por mencionar algunas, pero el
motor de cálculo empleado para las simulaciones no tiene la misma validez y reconocimiento de Energy
plus®, por lo que DesingBuilder
® se considera la opción más adecuada para realizar las simulaciones
necesarias de esta tesis.
99
DesignBuilder® es una herramienta muy útil para arquitectos, ingenieros, consultores, investigadores,
profesores y estudiantes interesados en el desarrollo de la arquitectura bioclimática, energéticamente
eficiente y sustentable. Sus múltiples funcionalidades permiten, entre otras cosas:
Realizar simulaciones dinámicas del desempeño térmico de los edificios, ya sea que operen sólo
con recursos pasivos o que funcionen con sistemas de climatización artificial.
Evaluar el impacto de la ventilación natural para conseguir adecuados niveles de confort.
Calcular la capacidad de los sistemas de calefacción y refrigeración, cuando estos sean
necesarios para mantener temperaturas de confort, de acuerdo al nivel de eficiencia térmica del
edificio.
Calcular el consumo energético y la emisión de CO2 derivados de los sistemas de climatización
empleados, así como del uso de luminarias, aparatos y equipos.
Llevar acabo análisis comparativos de distintas alternativas de configuración arquitectónica,
incluyendo la implantación en el sitio, la distribución espacial, la orientación y la solución de las
fachadas, entre otros aspectos.
Comparar diferentes alternativas de materiales y sistemas constructivos, en lo que respecta a su
impacto en el desempeño térmico y energético del edificio.
Evaluar el nivel de aprovechamiento de la luz natural y explorar alternativas para reducir el uso
de la iluminación artificial.
Medir el impacto que tiene la aplicación de sistemas aislantes y dispositivos de protección
solar en las superficies acristaladas de la edificación.
Estudiar el impacto de las obstrucciones solares producidas por otros elementos construidos en
el sitio.
Evaluar estrategias para mejorar el desempeño térmico de edificios existentes, con el objeto de
disminuir su consumo energético.
100
7.2. Análisis de Entrada.
Como se mencionó anteriormente, la delimitación de una zona de estudio brindara beneficios al
estudio ya que de esta manera se podrá analizar la vivienda de Interés Social en un ambiente muy
particular, definido en la delegación Azcapotzalco.
Tabla 26: tabla de temperaturas promedio mensual de Azcapotzalco (TM: temperatura máxima; Tm: temperatura mínima; Tmed: temperatura media) Fuente: Comisión Nacional del Agua. Registro Mensual de Temperatura Media en ºC. Inédito.
Tabla 27: tabla de humedad relativa promedio mensual de Azcapotzalco (HRM: humedad relativa máxima; HRm: humedad relativa mínima. Fuente: Comisión Nacional del Agua. Registro Mensual de Precipitación Pluvial en Mr. Inédito
MES TM Tm Tmed
Enero 23.3 6.1 14.7
Febrero 24.7 7.2 15.9
Marzo 27.6 9.5 18.6
Abril 28.2 11.5 19.8
Mayo 27.8 12.5 20.2
Junio 25.8 13.1 19.5
Julio 24.5 12.1 18.3
Agosto 24.6 12.3 18.4
Septiembre 24.2 12.3 18.3
Octubre 24.1 10.7 17.4
Noviembre 23.9 8.4 16.1
Diciembre 23.0 7.1 15.1
ANUAL 25.1 10.2 17.7
MES HRM HRm
Enero 68 38
Febrero 63 35
Marzo 59 29
Abril 66 31
Mayo 70 41
Junio 77 53
Julio 79 62
Agosto 82 62
Septiembre 81 62
Octubre 81 49
Noviembre 76 42
Diciembre 73 45
ANUAL 73 46
101
Los datos reflejados en las tablas 24 y 25 fueron adquiridos en la estación meteorológica de la
delegación Azcapotzalco. Y muestran solo los valores promedio mensuales, en este punto se toman
como referencia y no como datos finales para la elaboración del archivo digital .eco ó .epw.
Para este análisis se tomaron en cuenta tres zonas a analizar:
Cocina.
Estancia
Planta alta.
Los criterios de simulación fueron:
Casa sin ocupación.
Sin actividad al interior.
Sin dispositivos de control solar.
Sin ganancias internas de calor interno por equipo y utensilios.
Sin ganancias internas de calor interno por iluminación.
La temperatura de terreno 2 °C por debajo de la temperatura media mensual
Con ganancias de calor por acristalamientos.
Puertas interiores abiertas.
Puertas de acceso cerradas.
Ventanas cerradas.
El archivo de clima con extensión .wea fue generado en programa WEATHER TOOL® con datos
proporcionados por la estación climatológica de Azcapotzalco.
Los datos climatológicos proporcionados por la estación climatológica de Azcapotzalco, son del
año 2009.
El archivo con extensión .wea fue convertido a la extensión .epw en el programa de simulación
Desing Builder®.
Este análisis se enfoca en cuatro semanas del año comprende los dos equinoccios y los dos
solsticios del año, el programa Desing Builder® genera las simulación con el año 2000, se aclara que los
datos cargados para la simulación son del 2009.
7.3 Elaboración de un Archivo Digital de Clima.
En base a los datos obtenidos de la estación meteorológica se desarrolló un archivo digital con
extensión .eco y .epw, en el programa Weather Manager® que permite alimentar de manera horaria los
datos y genera diferentes gráficas y tablas las cuales serán de gran utilidad para analizar el clima y
conocer el comportamiento a lo largo del año.
102
Gráfica 30. Sinusoidal de temperatura promedio anual de Azcapotzalco. Fuente: grafica elaborada con el programa WEATHER MANAGER
®
Las curvas sinusoidales (gráfica 30) de temperatura mensual se originan con los datos obtenidos
de la estación meteorológica de Azcapotzalco, Egipto 7.
Estos son los parámetros climatológicos considerados para todas las simulaciones térmicas de
los diferentes sistemas constructivos.
7.4. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema PET Relleno de Aire.
Para la simulación térmica del sistema constructivo alternativo de paneles de PET reutilizado se
contempló un acabado exterior de aplanado fino y pintado en color blanco, al interior se utilizó un
aplanado de yeso pintado en color blanco, para muros interiores y exteriores el espesor fue de 15 cm.
Para la losa de entrepiso se contempló un espesor de 17 cm. En la parte superior se definió
cemento aparente y en la parte inferior se consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
En el caso de la losa de azotea se contempló un espesor de 17 cm. el acabado exterior se
propuso con un impermeabilizante tradicional con membrana y en color terracota, para el interior se
consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
En todos los casos se consideró la utilización de botellas de PET de 2 litros, las cuales tiene un
diámetro de 10 cm.
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24-10 0.0k
0 0.2k
10 0.4k
20 0.6k
30 0.8k
40 1.0k
°C W/ m²DAILY CONDITIONS - 1st January (1)
LEGEND
Temperature
Rel.Humidity
Direct Solar
Diffuse Solar
Wind Speed Cloud Cover
Comfort: Thermal Neutrality
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
-10 0.0k
0 0.2k
10 0.4k
20 0.6k
30 0.8k
40 1.0k
°C W/ m²MONTHLY DIURNAL AVERAGES - MEXICO CITY, AZCAPOTZALCO
103
7.5. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema de Block Hueco.
Para la simulación térmica del sistema de block hueco se contempló un acabado exterior de
aplanado fino y pintado en color blanco, al interior se utilizó un aplanado de yeso pintado en color blanco,
para muros interiores y exteriores el espesor fue de 15 cm.
Para la losa de entrepiso se contempló un espesor de 17 cm. En la parte superior se definió
cemento aparente y en la parte inferior se consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
En el caso de la losa de azotea se contempló un espesor de 17 cm. el acabado exterior se
propuso con un impermeabilizante tradicional con membrana y en color terracota, para el interior se
consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
7.6. Parámetros para la simulación Térmica Dinámica para el Sistema VINTEX 6®
Para la simulación térmica del sistema constructivo VINTEX 6® se contempló un acabado exterior de
aplanado fino y pintado en color blanco, al interior se utilizó un aplanado de yeso pintado en color blanco,
para muros interiores y exteriores el espesor fue de 12 cm.
Para la losa de entrepiso se contempló un espesor de 17 cm. En la parte superior se definió
cemento aparente y en la parte inferior se consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
En el caso de la losa de azotea se contempló un espesor de 17 cm. el acabado exterior se
propuso con un impermeabilizante tradicional con membrana y en color terracota, para el interior se
consideró un aplanado en yeso y tirol color blanco.
En todos los casos se manejaron los mismos colores y acabados tanto al interior como al exterior
de la vivienda, de esta manera lo único que cambio en las simulaciones fue propiamente el sistema
constructivo y las características termofísicas (tabla 20) de cada uno de los sistemas.
7.7. Valores Termofísicos empleados en la Simulación Térmica Dinámica.
b k R r U
espesor conductividad resistencia resistividad transmisión
m W/m °C m °C/W m² °C/W W/m² °C
Sistema De Pet Con Aire 0.15 1.09310671 0.915750322 0.137362548 7.28737807
Sistema De Pet Con
Basura Inorgánica
0.15 1.125879138 0.893929916 0.134089487 7.50586092
Vintex 6 ® 0.12 0.87 1.15 0.14 7.25
Block Hueco 0.15 1.22 0.82 0.12 8.13
Tabla 28. Valores utilizados en las simulaciones térmicas para cada uno de los sistemas constructivos.
104
7.8. Análisis de Resultados de Salida.
Imagen 12. Módulo de cuatro casas de interés social modelado en el programa de simulación térmica. Fuente: Archivo digital generado en el programa DesingBuilder®.
Los resultados se obtuvieron a partir del modelado en 3D de un módulo de cuatro viviendas de
interés social, en la imagen 12 se pueden observar dos cuerpos en color morado, estos representan los
módulos de viviendas colindantes, se puede decir que el 50% de los muros perimetrales se encuentran
expuestos a los cambios de temperatura y asoleamiento en las diferentes épocas de año, mientras que el
otro 50% se consideran adiabáticos, es importante tener los volúmenes colindantes ya que en el cálculo
de asoleamiento y sombreado si se toman en cuenta.
Para las losas, se considera un asoleamiento del 100% y se considera un 11.8% de iluminación
cenital (Bertrán de Quintana. 1982). En el proyecto original no existen tinacos que generen algún
porcentaje de sombra. En la fachada principal se observa un 35% de ventanearía, que en su momento
podría causar ganancias o pérdidas de temperatura dependiendo la época del año, en la fachada
posterior se considera un 39% de ventanearía que para este ejercicio se encuentra orientado totalmente
al norte. (Banham. 1975)
En las siguientes grafica se observa el comportamiento de los tres sistemas constructivos
simulados en los mismos espacios. Para el reporte grafico la casa de estudio se dividió en tres zonas,
estancia, cocina y plata alta
105
7.8.1. Análisis de cocinas en la época más calurosa del año.
Gráfica 31. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder ®, área de
cocina.
La grafica 31 permite ver el comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos, en la simulación
no se contemplaron cargas internas por lo que las temperatura en las cocina es relativamente baja,
podemos ver que el Sistema de Block Hueco es el menos eficiente ya que su rango de temperatura es
superior a los otros sistemas, considerando que es la época más calurosa del año su comportamiento no
resulta ser tan adecuado o eficiente como los otros sistemas.
106
7.8.2. Análisis de estancias en la época más calurosa del año.
Gráfica 32. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder ®, área de
estancia.
La grafica 32 muestra el comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos, en la
simulación no se contemplaron cargas internas, el Sistema de Block Hueco nuevamente es el menos
eficiente. El sistema VINTEX® 6 y el sistema de Paneles de PET relleno con aire, registran un
comportamiento muy similar y de muy poca oscilación.
107
7.8.3. Análisis de planta alta en la época más calurosa del año.
Gráfica 33. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder ®, planta alta.
La grafica 33 muestra el comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos; el más
eficiente es el sistema VINTEX® 6 que manifiesta el mejor registro de temperaturas, seguido del sistema
de Paneles de PET relleno con aire, el cual registra el segundo mejor comportamiento y finalmente el
sistema de Block Hueco, que nuevamente es el menos eficiente, ya que muestra los registros de
temperatura menos eficientes e irregulares.
108
7.8.4. Análisis de cocinas en la época más fría del año.
Gráfica 34. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder
®, área de
cocina.
La grafica 34 corresponde al área de cocinas en los días más fríos del año. El sistema menos
eficiente es el Block Hueco, que registro las temperaturas más bajas, en este espacio el sistemas más
eficiente es el Sistema de Paneles de PET, ya que permite mantener las temperaturas más altas y
menos oscilantes, el sistema VINTEX® 6 se puede considerar el segundo sistema más eficiente ya que
su comportamiento térmico fue muy cercano al del sistema de PET con aire.
109
7.8.5. Análisis de estancias en la época más fría del año.
Gráfica 35. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder ®, área de
estancia.
La grafica 35 muestra el área de estancias en los días más fríos del año. Nuevamente el sistema
menos eficiente es el Block Hueco, para este espacio el sistemas más eficiente nuevamente es el
Sistema de Paneles de PET, ya que permite mantener las temperaturas más altas y menos oscilantes,
el sistema VINTEX® 6 se puede considerar el segundo sistema más eficiente ya que su comportamiento
térmico fue muy cercano al del sistema de PET con aire.
110
7.8.6. Análisis de planta alta en la época más fría del año.
Gráfica 36. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en DesingBuilder ®, planta alta.
La grafica 36 corresponde a la planta alta en los días más fríos del año. Nuevamente se observa
el bajo desempeño del sistema de Block Hueco, el Sistema de Paneles de PET supera ligeramente a el
sistema VINTEX® 6. Ambos sistemas registran un comportamiento muy parecido y solamente los
periodos correspondientes al día el sistema de PET presenta un mejor funcionamiento sobre el sistema
VINTEX® 6, para el periodo de la noche el comportamiento es igual para ambos sistemas.
111
CAPITULO 8
8. Conclusiones.
Después de realizar un análisis del medio natural de la ciudad de México y de la Delegación
Azcapotzalco, se pude concluir que la región cuenta con características modificadas ya que en su origen
fue un lago, sin embargo en algunas zonas la solución de rellenos no parce ser relativamente buena pues
a lo largo de la historia de la Ciudad se han presentado importantes hundimientos, como por ejemplo la
catedral de la Ciudad de México y el palacio de las Bellas Artes, por mencionar algunos. Además en las
últimas décadas fue necesaria la construcción de un sistema de drenaje profundo debido al hundimiento
general de la ciudad, este cambio de nivel ha originado inundaciones considerables y cada vez más
frecuentes. Sin embargo, en la región se tiene un clima benévolo con pocas variantes desfavorables, por
lo que no se requieren de sistemas mecánicos para obtener condiciones de confort dentro de las
edificaciones. Basta con manejar elementos simples como la orientación, dispositivos de control solar,
colores y en algunos casos aislantes térmicos como pueden ser la fibra de coco o de lana mineral, para
mantener rangos apropiados de temperatura al interior. La zona geográfica de la delegación
Azcapotzalco tiene un clima templado subhúmedo, en el cual no existen de manera significativa
variaciones de temperatura extrema, esta característica climatológica puede ser aprovechada para
implementar el sistema alternativo de paneles de PET reutilizado y así lograr un óptimo confort
higrotérmico al interior de las viviendas.
En la parte del medio artificial, se puede decir que la Ciudad de México, cuenta con una
infraestructura suficiente, pues según el censo de población del INEGI, existen viviendas aun sin
abastecimiento de agua potable, y drenaje sanitario. Por ejemplo, en cuestiones de equipamiento urbano
el transporte público muestra ciertas deficiencias tanto de capacidad como de actualización de su parque
vehicular; finalmente el problema de la vivienda se ve ligado a este último punto ya que la oferta de
vivienda es cada vez más alejada del centro de la ciudad de México, donde se ha centralizado la
actividad económica convirtiendo a gran parte de la zona conurbada en lugares dormitorio. Esto ha
generado una expansión horizontal de la mancha urbana, donde las ofertas que se generan dentro de la
Ciudad de México son en su mayoría de tipo vertical a través de edificios de departamentos de diferentes
niveles económicos.
Como se mencionó al principio de este trabajo, la falta de vivienda en la ciudad de México es un
problema que afecta a miles de habitantes. Según datos publicados en el último censo nacional de
vivienda, la falta de viviendas con los servicios más básicos afecta a 2,453,031 de viviendas22. Es aquí
donde el sistema alternativo de paneles de PET reutilizado se presenta como una solución real, ya que
su diseño originalmente se planteó para la autoconstrucción, y estaban dirigidos a los grupos sociales
22 Datos proporcionados por el INEGI, censo de población y vivienda 2010
112
más desprotegidos, aunque se puede emplear en cualquier tipo de construcción. Este sistema representa
la posibilidad más real y significativa de mejorar y dignificar las viviendas de los más desprotegidos de
manera definitiva y no de manera temporal, donde lo que se proporciona.
Por otra parte la implementación del sistema alternativo de paneles de PET reutilizado,
representa una mejora en muchos otros aspectos, principalmente de manera económica, el sistema, al
ser más barato automáticamente abarata el precio final de la vivienda, siendo un 1.21 % más barato que
es sistema Vintex 6® en acabado aparente y un 58.68% más barato que el sistema de block hueco, este
beneficio monetario deberá verse reflejado en que un mayor número de trabajadores lograran tener
acceso a un préstamo hipotecario de vivienda y el monto de este sea menor, de esta manera un mayor
número de familias lograra obtener un beneficio directo en el aspecto comercial y habitacional.
Es de esperar que una ciudad tan grande como lo es la Ciudad de México sea una gran
consumidora de recursos naturales como el agua y el alimento; artificiales, como energía eléctrica y las
comunicaciones; y recursos procesados como combustibles para su funcionamiento diario. Todo este
consumo genera otro tipo de recursos como los económicos, los cuales cierran de manera aparente la
cadena de consumo, pero es en este punto de generación e intercambio de recursos donde se da el
desecho de los diferentes procesos. Todas y cada una de las etapas anteriores generan desechos de
diferentes tipos, los cuales no son siempre manejados, regulados, reciclados y reutilizados de la mejor
manera. Si bien es cierto que no siempre la basura fue un problema, el rápido y desordenado crecimiento
de la ciudad comenzó a generar tiraderos regularizados y clandestinos generando con ello un comercio
formal e informal de la basura, donde aparece el término de reciclaje que genera millos de pesos al año.
El PET, es el polímero más reciclado a nivel mundial, aunque en México no se recicla de manera
directa, si existe un mercado principalmente con países de Asia con los que se comercia el PET. Existen
empresas dedicadas a la comercialización del PET las cuales según datos brindados por la Cámara
Nacional de Comercio Exterior en un 80% solo se dedican a la comercialización del PET transparente,
dejando en las calles, ríos y tiraderos, el PET de algún color diferente al antes mencionado. Generando
esto materia prima de bajo costo para el Sistema Alternativo de Paneles de PET Reutilizado.
Hoy en día las viviendas se siguen construyendo con sistemas tradicionales como el tabique rojo
recocido, pero también se pueden encontrar sistemas más modernos como es el caso del Block Hueco
que en su momento aportaba la ventaja de ser más ligero y tener un mejor rendimiento en la jornada de
trabajo, hoy en día el mercado de la construcción se genera nuevas características en los sistemas las
cuales son destacadas cono ventajas sobre otros sistemas, tal es el caso de los productos de
NOVACERAMIC ® diseñados de acuerdo a las normas técnicas complementarias para diseño y
construcción de estructuras de mampostería, del reglamento de construcciones de Distrito Federal.
Además de que dichos productos, cumplen con el nuevo esquema de vivienda verde que establece la
obligatoriedad de presencia de ecotecnologías en las viviendas financiadas por INFONAVIT. Y es aquí
donde se presenta la oportunidad de inclusión del Sistema Alternativo de Paneles de PET Reutilizado en
113
la generación de vivienda. Uno de los beneficios más importante que genera el sistema alternativo de
paneles de PET reutilizado, es el bajo consumo energético que requiere para su construcción, lo cual se
podría incluso implementar en el manejo de bonos de carbono, ya que su principal elemento el PET, que
como ya se dijo con anterioridad es el polímero de mayor reciclaje en el mundo y para este sistema se
retoman la botellas de PET tal cual se desecha y no existe distinción de color o capacidad de la botella.
Al no requerir una transformación adicional en comparación con los sistemas constructivos de VINTEX 6®
o el tradicional tabique rojo, los cuales requieren de procesos de ser horneados o el Block Hueco que
requiere otros procesos industriales de fabricación, el sistema alternativo de paneles de PET reutilizado,
representa un ahorro energético muy significativo en el impacto ambiental, si bien es cierto que su
distribución y recolección requiere de un gasto energético, este punto se puede ver superado al
comprimir de manera manual las botellas y transpórtalas en pacas de PET, recordando que una
característica muy importante y significativa de dicho material es la llamada “memoria de forma del
material”, lo que da como resultado poder transportar un mayor número de botellas.
Después de realizar y analizar las dos fases de experimentación se obtuvieron diversos valores
que para el caso del sistema de PET con aire fueron:
Conductividad 1.093 W/m °C
Resistencia 0.915 m° C/W
Resistividad 0.137 m2 C/W
Transmisión 7.287 W/m2 °C
Y para el sistema de PET con basura inorgánica fueron:
Conductividad 1.125 W/m °C
Resistencia 0.893 m °C/W
Resistividad 0.134 m2 C/W
Transmisión 7.505 W/m2 °C
Estos datos de utilizaron para alimentar la plantilla de materiales que se empleó en la simulación
térmica de los espacios a estudiar. De aquí se entiende que a pesar de que el sistema de VINTEX 6®
tiene un mayor factor de resistencia (1.15 m °C/W) que el sistema alternativo de paneles de PET
reutilizado (0.915 m °C/W), y se esperaría un mejor comportamiento del prefabricado, el espesor de
ambos sistemas es el elemento que marca la diferencia, este factor genera que el comportamiento
aislante de ambos sea muy similar y al momento de la ejecutar la simulación, los resultados marcan un
similitud muy cerrada.
Dicha simulación se realizó de manera individual por cada material, y para garantizar la
continuidad de las gráficas antes mostradas. Cada simulación se generó por todo el año, de tal manera
114
que los valores tomados de dichas simulaciones y expresados de manera gráfica, pertenecen a un solo
ejercicio de simulación por cada material.
A pesar de que el sistema alternativo de paneles de PET reutilizado, no supero de manera total al
sistema de VINTEX 6®, en todas las simulaciones realizadas, como se esperaba, los resultados obtenidos
son muy favorables para el sistema propuesto, ya que los valores finales de simulación reportan un
comportamiento térmico al interior de los diferentes escenarios (cocina, estancia y planta alta) muy
parecido en la época de calor, y para los casos de la época de frio su comportamiento supero al sistema
VINTEX® 6 en todos los escenarios simulados, por lo que para futuros estudios se podría proponer un
sistema hibrido para mejorar el comportamiento de la vivienda.
La ventaja del sistema alternativo de paneles de PET reutilizado es su bajo consumo energético
de ejecución y su menor precio además de que puede ser un sistema de construcción.
115
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http://www.napcor.com
http://www.pet.apme.org
http://www.plastivida.com.ar
http://www.amcor.com
120
Lista de Imágenes
Imagen 1. Mapa del Distrito Federal y su división política de 16 delegaciones. ....................................... 9
Imagen 2. Mapa de localización geográfica y colindancias del Distrito Federal. ...................................... 10
Imagen 3. Mapa de Distrito Federal y la Delegación Azcapotzalco. ....................................................... 12
Imagen 4. Ubicación y delimitación geográfica y colindancias de la Delegación Azcapotzalco. .............. 13
Imagen 5. Logotipo de Reciclaje de plástico PET, Tereftalato de Polietileno .......................................... 57
Imagen 6. Esquema de castillos del sistema VINTEX 6® ........................................................................ 69
Imagen 7. Ficha técnica de los diferentes productos VINTEX ® .............................................................. 70
Imagen 8. Planta baja del Prototipo de vivienda de interés Social Geo................................................... 96
Imagen 9. Planta Alta del Prototipo de vivienda de interés Social Geo. .................................................. 97
Imagen 10. Captura de volúmenes en 3D, fachada principal del Prototipo de vivienda de interés Social
Geo........................................................................................................................................................ 97
Imagen 11. Captura de volúmenes en 3D, corte longitudinal del Prototipo de vivienda de interés Social
Geo........................................................................................................................................................ 98
Imagen 12. Módulo de cuatro casas de interés social modelado en el programa de simulación térmica.
............................................................................................................................................................ 104
121
Lista de Fotografías
Fotografía 1. Casa en la colonia Clavería, Cerrada Gacetilla, finales del siglo XIX. ................................ 11
Fotografía 2. Sistema constructivo de block de cemento, conjunto habitacional, Delegacion Venustiano
Carranza, Distrito Federal, empresa Edificaciones Beta Fuente: acervo fotográfico del Arq. Héctor Valerdi
Madrigal ................................................................................................................................................. 61
Fotografía 3 y Fotografía 4. Proyectos realizados con los ladrillos VINTEX 6® de NOVACERAMIC
®. ... 68
Fotografía 5. Disposición de los ladrillos VINTEX 6® para formar celosías. NOVACERAMIC
®. .............. 68
Fotografía 6. Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco D.F. año 2000. ....................................... 71
Fotografía 7. Armado de paneles de botellas de PET Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco
D.F. año 2000. ....................................................................................................................................... 72
Fotografía 8. Muro de baño con instalación hidráulica. Primera casa hecha con botellas, Azcapotzalco
D.F. año 2000. ....................................................................................................................................... 73
Fotografía 9. Loza de azotea. Casa habitación, Tlalnepantla, Estado de México año 2010 .................... 74
Fotografía 10. Colado de loza de azotea. Casa habitación, Tlalnepantla, Estado de México año 2010 .. 74
Fotografía 11. Modelo 1 aislado con poliestireno expandido de 10 cm de ancho perimetral y 15 cm de
espesor, las botellas de PET, están vacías, unidas con alambre recocido y envueltas en tela de gallinero
calibre .020 X .025 m. ............................................................................................................................ 80
Fotografía 12. Modelo 1 aislado con una placa de poliestireno expandido de 1.5 cm de ancho.............. 81
Fotografía 13. Modelo 1 aislado con una placa de poliestireno expandido de 2 cm de ancho. ............... 81
Fotografía 14. Estación ADAMS con capacidad para 8 termopares. ...................................................... 82
Fotografía 15. Fuente de poder STACO con regulador de perilla. .......................................................... 83
Fotografía 16. Resistencia eléctrica con la que se aplicó calor a los modelos 1 y 2 en la fase II. ............ 85
Fotografía 17. Modelo 1 aislado con poliestireno expandido de 10 cm de ancho perimetral y 15 cm de
espesor, las botellas de PET están llenas de basura inorgánica, unidas con alambre recocido y envueltas
en tela de gallinero calibre .020 X .025 m. .............................................................................................. 88
122
Lista de Gráficas
Gráfica 1. Comportamiento anual de temperaturas en la Delegación Azcapotzalco............................... 18
Gráfica 2. Comportamiento anual de Humedad registrado en la estación Tacubaya. ............................ 19
Gráfica 3. Comportamiento anual de Precipitación y Evaporación registrado en la estación Egipto 7. .... 20
Gráfica 4. Comportamiento anual Índice Ombrotérmico de la Delegación Azcapotzalco........................ 20
Gráfica 5.. Radiación Solar Evaporación registrada en la Estación Egipto 7. .......................................... 21
Gráfica 6. Nubosidad registrada en la Estación Egipto 7. ....................................................................... 21
Gráfica 7. Dirección y Velocidad del Viento registrada en la Estación Egipto 7. .................................... 22
Gráfica 8. Carta Psicométrica elaborada con datos climatológicos de temperatura de la Estación Egipto
7 ............................................................................................................................................................ 29
Gráfica 9. Triángulos de confort elaborados con datos climatológicos de temperatura de la Estación
Egipto 7. ................................................................................................................................................ 30
Gráfica 10. Estrategias Bioclimáticas elaboradas con datos climatológicos de la Estación Egipto 7. ...... 30
Gráfica 11. Carta bioclimática elaborada con datos climatológicos de temperatura de la Estación Egipto 7
.............................................................................................................................................................. 31
Gráfica 12. Grafica Solar Ortogonal trazada con la latitud de la Estación Egipto 7 en la Delegación
Azcapotzalco. ........................................................................................................................................ 32
Gráfica 13. Grafica Solar Estereográfica trazada con la latitud de 19° 25´ correspondiente a la
Delegación Azcapotzalco. ...................................................................................................................... 37
Gráfica 14. Grafica de días grado de enfriamiento y calentamiento requeridos en la Delegación
Azcapotzalco. ........................................................................................................................................ 38
Gráfica 15. Distribución de créditos otorgados por diferentes órganos de vivienda ................................. 47
Gráfica 16. Porcentajes de ocupación promedio por ocupante en vivienda. ........................................... 48
Gráfica 17. Grafica de ocupación por vivienda en la delegación Azcapotzalco. ...................................... 48
Gráfica 18. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 1 en
el laboratorio. ......................................................................................................................................... 84
Gráfica 19. Esta grafica muestra el comportamiento térmico ya estabilizado del modelo 1. .................... 84
Gráfica 20. Esta grafica muestra el comportamiento térmico en la fase II de medición del modelo 1. ..... 86
Gráfica 21. Esta grafica muestra el comportamiento térmico en la fase II de medición del modelo 1. ..... 87
Gráfica 22. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en
la fase I de experimentación. .................................................................................................................. 89
Gráfica 23. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en
la fase I de experimentación. .................................................................................................................. 90
Gráfica 24. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en
la fase II de experimentación. ................................................................................................................. 91
123
Gráfica 25. Esta grafica muestra el comportamiento térmico y registro de los termopares del modelo 2 en
la fase II de experimentación. ................................................................................................................. 91
Gráfica 26. Esta grafica muestra el valor “K” de conductividad de las dos variantes del sistema de
Paneles de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6 ® y el sistema de block hueco. ................................... 92
Gráfica 27. Esta grafica muestra el valor “r” de resistividad de las dos variantes del sistema de Paneles
de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6® y el sistema de block hueco. ................................................. 93
Gráfica 28. Esta grafica muestra el valor “R” de Resistencia de las dos variantes del sistema de Paneles
de PET reutilizado, el sistema VINTEX 6 ® y el sistema de block hueco.................................................. 94
Gráfica 29. Esta grafica muestra el valor “R” de Resistencia de las dos variantes del sistema de Paneles
de PET reutilizado. ................................................................................................................................. 95
Gráfica 30. Sinusoidal de temperatura promedio anual de Azcapotzalco.............................................. 102
Gráfica 31. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, área de cocina. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal. ........... 105
Gráfica 32. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, área de estancia. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal. ........ 106
Gráfica 33. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, planta alta. ................................................................................................................. 107
Gráfica 34. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, área de cocina. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal. ........... 108
Gráfica 35. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, área de estancia. Fuente: grafica generada por el Arq. Héctor Valerdi Madrigal. ........ 109
Gráfica 36. Comparativa del comportamiento térmico de los tres sistemas constructivos simulados en
DesingBuilder ®, planta alta. ................................................................................................................. 110
124
Lista de Tablas
Tabla 1. Principales vías de comunicación de la Delegación Azcapotzalco. ........................................... 15
Tabla 2. Nombre y ubicación de algunas de las Estaciones Meteorológicas de la Ciudad de México. ..... 16
Tabla 3. Nombre y ubicación de algunas de las Estaciones Meteorológicas Automáticas de la Ciudad de
México. .................................................................................................................................................. 17
Tabla 4. Clasificación según la Carta de Climas en la República Mexicana de Enriqueta García Amaro,
basada en La clasificación climática de Köppen, también llamada de Köppen-Geiger ............................ 17
Tabla 5. Registro de datos climáticos normalizados para la Delegación Azcapotzalco. Estación
Meteorológica Egipto 7........................................................................................................................... 23
Tabla 6. Datos horarios de temperatura y humedad calculados para la Delegación Azcapotzalco. ......... 24
Tabla 7. Datos horarios de Radiación calculados para la Delegación Azcapotzalco. .............................. 25
Tabla 8. Clasificación climática según Köppen-García empleada para la República Mexicana. .............. 26
Tabla 9. Indicadores de Mahoney para la Delegación Azcapotzalco. ...................................................... 27
Tabla 10. Matriz de climatización con estrategias de diseño para la Delegación Azcapotzalco. .............. 28
Tabla 11. División de Estados con respecto a su huso horario. .............................................................. 35
Tabla 12. Tabla de horas y datos solares correspondientes para la Cuidad de México. .......................... 36
Tabla 13. Datos obtenidos en el censo de población y vivienda 2000 de la Delegación Azcapotzalco. 45
Tabla 14. Créditos hipotecarios otorgados en la Delegación Azcapotzalco ............................................ 46
Tabla 15. Dimensiones nominales y reales del block hueco y número piezas requeridas por m2. ........... 61
Tabla 16. Descripción y precio del block hueco por pieza, precios CCCINSA mayo 2011 ....................... 62
Tabla 17. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema del block hueco por m2, precios
CCCINSA mayo 2011 ............................................................................................................................ 64
Tabla 18. Valores de conductividad térmica correspondientes a las diferentes densidades del block hueco
.............................................................................................................................................................. 65
Tabla 19. Dimensiones nominales y reales sistema VINTEX ® y número piezas requeridas por m
2. ....... 65
Tabla 20. Descripción y precio por pieza, precios Arquitectura en barro mayo 2011 ............................... 66
Tabla 21. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema del block hueco por m2, precios
CCCINSA mayo 2011 ............................................................................................................................ 67
Tabla 22. Dimensiones nominales y reales sistema PET y número piezas requeridas por m2. Donde “d”:
diámetro y “h” altura. .............................................................................................................................. 76
Tabla 23. Descripción y precio por botella de PET sin compactar, en este caso el precio se eleva con
respecto a precio por kilo, ya que los comercializadores ocupan un mayor espacio en m3 para su
almacenaje. ........................................................................................................................................... 77
Tabla 24. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema de PET con aire por m2. ............... 78
Tabla 25. Desglose de conceptos y precios unitarios para el sistema de PET con aire por m2. ............... 78
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Tabla 26: tabla de temperaturas promedio mensual de Azcapotzalco (TM: temperatura máxima; Tm:
temperatura mínima; Tmed: temperatura media) Fuente: Comisión Nacional del Agua. Registro Mensual
de Temperatura Media en ºC. Inédito. .................................................................................................. 100
Tabla 27: tabla de humedad relativa promedio mensual de Azcapotzalco (HRM: humedad relativa
máxima; HRm: humedad relativa mínima. Fuente: Comisión Nacional del Agua. Registro Mensual de
Precipitación Pluvial en Mr. Inédito ....................................................................................................... 100
Tabla 28. Valores utilizados en las simulaciones térmicas para cada uno de los sistemas constructivos.
............................................................................................................................................................ 103
126
Curriculum VItae
