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14-6-2016
S.O.S ECO Casa
TEAM 04:
Víctor Cruz
Alejandra Escajeda
Shayuri Lizano
Alfonso Palacios
Luis Valeiro
Global and
Regional
Sustainability
Engineering
1. RESUMEN
S.O.S ECOCASA es una alternativa de solución sustentable frente a desastres naturales como
terremotos y tsunamis.
Se planteó el reto de presentar una idea innovadora y sustentable, además de efectiva y viable
con la que se podría resolver el problema de cómo actuar ante un desastre natural.
Se tuvo que identificar en qué tiempo se iba a actuar: antes, durante o después del desastre.
Después de varias ideas que surgieron se decidió que el prototipo que se acercaba con lograr
los objetivos planteados por el curso sería esta idea de S.O.S ECOCASA, una casa de fácil
armado y refugio para las familias damnificadas después de un desastre natural.
S.O.S ECOCASA es la casa elaborada con materiales reciclados y eco-friendly, de fácil
armado y que permitirá tener una vivienda temporal para las víctimas de terremotos o
tsunamis. Además, es portátil, lo que facilita el transporte desde el lugar de almacenamiento
de estas después del desastre. El beneficiario podrá resguardarse bajo esta casa portátil y de
fácil armado que lo mantendrá a salvo y dentro de un lugar para descansar entre los desastres
del medio externo.
Durante este informe se desarrollará la idea de este prototipo, proponiendo los materiales y
evaluando la sostenibilidad de este proyecto de casa temporales de ayuda que contribuirá a
mantener un mundo mejor.
2. INTRODUCCIÓN
“La tierra ama nuestras pisadas, y teme nuestras manos”. Estas son palabras del escritor
ambientalista español Joaquín Araujo. Hoy en día se ven mares contaminados, bosques
destruidos, especies en peligro de extinción. Éstas son sólo algunas de las consecuencias de
las inadecuadas gestiones de las actividades humanas. Nuestro deber como siguiente
generación es remediar, mitigar, reducir la contaminación de nuestro planeta a fin de
preservarlo. Justamente esto enmarca la definición de Sostenibilidad, concepto explicado en
las clases de este curso: Satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad
de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades, asegurando los tres
pilares de la sostenibilidad, siendo estos el aspecto social, ambiental y económico.
Nuestro objetivo en Ingeniería Sostenible es desarrollar ideas nuevas y aplicables a la vida
diaria, industria, comercio y diversas actividades humanas de cumplir con el dilema de las
4R’s (reduce, reutiliza, recicla, revalora). Para esto hemos diseñado y elaborado un prototipo
que cumpla con estos requerimientos, no sólo desde el punto de vista de reciclar sino más
bien de la sostenibilidad de este proyecto.
La lenta gestión de rescate y ayuda a damnificados por desastres naturales se debe al difícil
acceso a la zona afectada e inexistencia de materiales fáciles de transportar y de rápida
obtención, entre otros motivos. Si a esto le sumamos el uso de materiales no biodegradables
lo cual genera un problema adicional, no lo hace sostenible. Es por eso que hemos diseñado
una vivienda con materiales eco friendly, de fácil armado y portables. Se pretende que sea
muy útil para víctimas de estos desastres naturales y se ofrecerían al gobierno para que se
implementen y tengan un almacenamiento donde los damnificados puedan, después del
desastre, refugiarse con estas viviendas portables.
3. DISEÑO CONCEPTUAL
En el momento en el que recibimos el proyecto que le correspondía a nuestro equipo nos pusimos a
pensar. Esto fue porque la descripción del proyecto sólo nos decía que teníamos que diseñar algo
para las víctimas de los tsunamis y terremotos, pero no sabíamos cual enfoque queríamos darle al
proyecto. Teníamos tres opciones: la primera era diseñar un prototipo que funciona como aparato de
prevención, la segunda, uno que auxiliara en el momento del desastre, y por último, un prototipo o
producto que ayudara a los damnificados una vez ocurrido el desastre. Después de juntarnos en
equipo llegamos a tres propuestas del prototipo para cubrir cada uno de los tres enfoques
mencionados anteriormente. Estas propuestas fueron: una aplicación para obtener información de
consejos de seguridad y refugio, un robot-rescate que buscara víctimas, y una casa de emergencia
armable. Después de la primera retroalimentación que recibimos en la Universidad de Texas en El
Paso (UTEP) decidimos hacer la casa de emergencia armable. Como explicamos en la introducción,
uno de los principales problemas en un desastre natural de esta magnitud es la falta de refugio para
muchas personas que han perdido su hogar o han sido evacuados. Se han dado varios casos en los
cuales los damnificados llegan a zonas seguras del gobierno pero se produce un problema al no
poderse dar abasto a la cantidad de personas que llegan. Es por este motivo que decidimos diseñar
una casa de emergencia de armado fácil y resistente ya que una casa de campaña puede ser muy
compleja de armar y no brinda un nivel de resistencia y protección alto. El primer diseño que
desarrollamos fue basado en una caja de donas de una compañía reconocida en Estados Unidos.
Como nosotros queríamos hacer una casa de armado fácil y flexible, pensamos que la forma más
fácil de hacer esto sería en hacer la casa con el mismo principio que la caja, todas las paredes y el
techo unidos entre sí y con capacidad de doblarse. Nos dimos cuenta que este diseño era meramente
utópico por que no íbamos a poder encontrar un material que proporcionará un alto grado de
flexibilidad y protección por un bajo costo ya que solo contábamos con un presupuesto de 300 soles.
En los siguientes días llegamos a lo que nosotros pensábamos podría ser nuestra solución.
Cambiamos un poco el concepto que teníamos de una caja en la cual todas las paredes estuvieran
juntas, y lo sustituimos con un concepto en la cual las paredes y el techo funcionarían como piezas
de rompecabezas. El diseño de tal vivienda se encuentra en la Figura 1.
Ilustración 1: Diseño de Casa de madera
Para lograr esto las paredes serían marcos de metal cubiertos por madera para darle la dureza y el
aislamiento necesario para una casa. Las paredes y el techo serían unidos por bisagras y movidos por
un sistema de rieles. El problema con este diseño fue que en primer lugar no estábamos utilizando
materiales meramente sustentables. La madera para ser resistente tendría que ser fresca por lo cual no
podría ser reciclada, asimismo, el acero igual no podría estar oxidado o viejo, y el producir esas
piezas de acero daña en gran medida el medio ambiente. Por último, vimos que estos marcos podrían
llegar a pesar mucho lo cual no sería viable para que una persona de la tercera edad armará esta
vivienda.
El diseño final consiste en un modelo más simple y permite el uso de materiales sustentables, por lo
cual la casa será fabricada de cartón. Las columnas tendrán un funcionamiento que permite que se
contraigan cuando se guarde la casa, y que se estiren a su máxima altura cuando ésta se utilice. La
Figura 2 demuestra cómo la casa se ve al momento de guardarse y al momento de utilizarse.
Ilustración 2: S.O.S ECO Casa
Los materiales necesarios para crear la casa son: cartón, silicón, ganchos metálicos, cinta adhesiva,
tubos de distintos tamaños de PVC, y botellas de agua. En la Figura 2 se pueden encontrar las
medidas y cortes necesarios para la casa.
Ilustración 3: Medidas del Producto Final
Las paredes y el techo de la estructura serán de capas de cartón pegadas con silicón para reforzar las
paredes, piso, y techo. Las columnas serán fabricadas en diferentes tamaños de tubo de PVC que
permite que éstas se contraigan al momento de guardar la S.O.S. ECO Casa. Para permitir que la luz
natural entre a la casa, el techo contará con botellas de plástico como se muestra en la Figura 4.
Ilustración 4: Luz Natural para la Vivienda
PROTOTIPO
El prototipo fue creado con el propósito de demostrar las capacidades del diseño de la casa.
1. El primer paso fue separar las tres diferentes medidas de tubos de PVC para cortarlas
al tamaño requerido.
2. El tubo más grueso fue cortado en cuatro secciones de 12cm cada uno, el de grosor
mediano en cuatro secciones de 10cm, y el más delgado en cuatro secciones de 8cm.
3. El siguiente paso fue tomar las medidas del cartón para obtener 6 piezas de cada
sección de la pared. Las paredes medirán 36cm de largo y 30cm de alto, tomando en
cuenta las pestañas de 5cm que se le agregan o se le quitan a cada pared.
4. El siguiente paso fue cortar las 6 piezas utilizando un exacto, verificando que las
piezas encajen una con otra como un rompecabezas.
5. Después, utilizando cinta negra se cubren las partes inferiores de los tubos de grosor
pequeño y mediano. Para así después insertar los tubos medianos y pequeños en los
grandes. Con esto se logra el mecanismo de paraguas que se buscaba.
6. Se cortan dos cuadros grandes de cartón de 50cm x 50cm que servirán como la base y
el techo de la casa.
7. Se corta un pequeño cuadro de 36cm x 36cm y se adhiere al techo para servir de
soporte.
8. Los tubos de PVC se adhieren al techo y a la base para así quedar unidas.
9. Se pinta y decora para detalles cosméticos.
4. INNOVACIÓN SUSTENTABLE
4.1. Importancia del reciclaje
Evitar almacenamiento de materiales contaminantes:
Al reciclar un envase o producto, estamos evitando que estos se almacenen en grandes
vertederos, algunos de estos con una gestión inadecuada. Además, reciclando vamos a
conseguir que no se creen nuevos vertederos, y se logre una gestión eficiente de los ya
existentes, beneficiando al medio ambiente de las zonas aledañas a estos.
Menor impacto ambiental:
El uso de tecnologías de reciclaje contribuye a la reducción de la extracción de nuevas
materias primas, conservando nuestro entorno y consiguiendo un ahorro
importantísimo de consumo energético y emisión de gases de efecto invernadero.
Además, se estima que las emisiones de producir un producto reciclado a partir de
materiales reciclados, es un 20% menor que si provinieran de materiales nuevos. A
esto se le puede adicionar un ahorro de costos por las actividades extractivas y
transporte.
4.2. Materiales
Cartón
El cartón es uno de los residuos domésticos más comunes. Este posee grandes
ventajas competitivas por donde se le mire, a continuación se detallará porque lo
hemos usado:
- El cartón ondulado está elaborado con una materia prima renovable
- En su composición interviene un alto porcentaje de fibra reciclada
- Es 100% reciclable y biodegradable
- Optimiza el uso de recursos naturales en el diseño y fabricación
- Minimiza la generación de residuos
- No es contaminante(no produce residuos peligrosos ni productos tóxicos)
- Es fácil de eliminar y los sistemas de recogida se encuentran en el entorno
cercano.
- Aporta un eficaz sistema de recuperación y reciclaje.
- Se puede moldear y manejar para los intereses deseados.
Este material será el usado en las paredes la vivienda debido a su fácil transporte y
si se unen varias capas de este material se logra elaborar estructuras muy
resistentes y estéticamente aceptables.
Plástico, tubos de PVC y cinta aislante
La materia prima para la fabricación de plástico es de un recurso natural no renovable
llamado petróleo y cada año se fabrica 200 millones de toneladas de plástico, menos
del 4% se recicla y su degradación puede durar más de 500 años si son enterrados en
los rellenos sanitarios.
Las ventajas del uso de materiales plásticos:
- Por cada kilogramo de plástico reciclado, dejemos de emitir a la atmósfera 1,5
kg. de CO2 (dióxido de carbono).
- Ahorrar los recursos naturales como el agua, la energía, el combustible para
procesar los envases.
- Reducir la cantidad de sustancias químicas toxicas en el proceso de fabricación
de los plásticos.
- Reducir la cantidad de plástico que tiene como destino final el uso del suelo
donde se ubican los rellenos sanitarios.
- El plástico es muy maleable y puede adoptar diversas formas y es de usos
diversos
- Es de fácil transporte, pues su peso no es considerable
Ganchos metálicos
En el proceso de su reciclaje no cambian sus características ya que se obtiene un
producto con las mismas propiedades. Además, el aluminio puede reciclarse
indefinidamente y sin disminuir la calidad del mismo. El 100% del material puede ser
reciclado.
Hemos decidido usar ganchos metálicos por:
- Por 1 kg. de metal reciclado evitamos emitir a la atmósfera
aproximadamente 9 kg. De CO2.
- Al producir metales a partir de chatarra existe un ahorro del 95% de la
energía si se compara con la producción a partir del mineral.
- Los ganchos pueden ser reutilizados para diferentes motivos. Así reducimos
la contaminación producto de la producción de nuevos productos.
- La reutilización de productos metálicos hace posible una reducción de
costos directos e indirectos en su fabricación, dinero que puede usarse en
otras actividades.
4.3. Análisis de Ciclo de Vida
Se presentará a continuación el análisis de ciclo de vida elaborado para los materiales
a utilizar.
CARTÓN PLÁSTICO PVC
MATERIA
PRIMA
Árboles que han
sido talados
Petróleo, etileno
y propileno
Petróleo, cloruro de
vinilo
FABRICACIÓN
Se convierte en
pulpa celulosa a
través de procesos
químicos
Polimerización,
adición de
químicos y
moldeado
Se craquea el
petróleo y se
mezcla con cloro
mediante un
proceso de
polimerización
DISTRIBUCIÓN
/ USO
Empaques de
alimentos y
fabricación de cajas
Botellas, bolsas Tuberías
FIN DE VIDA Son productos
reciclables. No es degradable.
Se reutiliza y se
recicla.
4.4. Costo del Producto
Como se ha mencionado ya anteriormente, los materiales a utilizar son cartón, tubos de
PVC y ganchos metálicos principalmente.
Material Medida / Cantidad Precio (S/.)
Cartón 2x2.4 y 3.3x3.3 Reciclado
Tubos de PVC-
Tamaño Pequeño 1 8
Tubos de PVC-
Tamaño Mediano 1 8
Tubos de PVC-
Tamaño Grande 1 8
Ganchos metálicos 1 5
Otros Varios 11
Total 40
4.5. Aspectos Sociales y Culturales
La costa de Perú es una zona sísmica y, por tanto, es propenso a que ocurran sismos y
tsunamis. Sin embargo, no hay una educación de la población a cómo enfrentarse a un
desastre natural como un sunami o un terremoto, como existe en Japón que también es un
territorio altamente sísmico, pero con una educación que los pobladores ya han adoptado
para la prevención, durante y después de un terremoto. Esto hace la diferencia, y se ve
reflejado en las cifras de damnificados después de ocurrido el desastre.
Y es así, cambiar a las personas es algo muy difícil, concientizarlos a que tengan una
educación de prevención también. Sin embargo, no se deja de hacer esfuerzos hasta
lograrlo, como los simulacros nacionales y programados y charlas de Defensa Civil.
Después del desastre, hay muchos damnificados y las personas entre escombros, casas
destruidas. Normalmente, entre las casas que no resisten hay un gran número de familias
pobres con lo que se le hace difícil empezar de cero a construir una casa y no tienen
dónde ir. Nuestro proyecto, es una salida temporal para estas familias. Podrán obtener un
techo bajo el que podrán refugiarse, temporalmente, hasta que puedan conseguir algo
mejor.
5. CONCLUSIONES
Para evaluar la sostenibilidad de un proyecto se necesitan evaluar por lo menos los
aspectos que constituyen los tres pilares de esta: Social, Económico y
Medioambiental.
Algunos de los métodos para analizar la sostenibilidad son el ciclo de vida, la huella
de carbono, evaluar los 12 principios de la Sostenibilidad.
Concluimos que nuestro proyecto es sostenible porque se enmarca en los tres
pilares: Es económico, no hay muchas emisiones de CO2 al ambiente y además no
afecta negativamente a la sociedad, más bien es una ayuda cuando estén en
necesidad después de un desastre.
Es posible la construcción una vivienda elaborada con materiales reciclados a un
costo relativamente muy bajo, pues estos materiales se consiguen como desecho de
otras actividades económicas.
Es muy importante el desarrollo de este tipo de cursos a fin de crear conciencia
ecológica a los futuros profesionales, para que apliquen estas herramientas
ecológicas a su trabajo. Lo que generará a largo plazo un beneficio para el planeta.
6. REFERENCIAS
1. Curso Global and Regional Sustainability Engineering
2. Macleod, C.; “Japanese towns reconsider sea walls after deadly tsunami”;
http://usatoday30.usatoday.com/news/world/2011-08-11-japanese-town-
undeterred-by-record-wave_n.htm; 31 de mayo de 2016
3. Los Angeles Times; “Japan earthquake and tsunami: Before and after the cleanup”;
http://www.latimes.com/world/la-fg-japan-tsunami-before-after-slider
htmlstory.html;31 de mayo de 2016
4. Serban, A.; “7 Emergency Apps Every iPhone and Android User Should Have”;
http://techpp.com/2013/04/05/emergency-apps/; 31 de mayo de 2016
5. Hernandez, E.; “Robots buscan supervivientes en Japón”;
https://www.fayerwayer.com/2011/03/robots-buscan-supervivientes-en-japon/; 31 de
mayo de 2016
6. Yañez, D.; “Un argentino sorprendió a la ONU con un refugio móvil para desastres
naturales”; http://www.lanacion.com.ar/1591211-un-argentino-sorprendio-a-la-onu-
con-un-refugio-movil-para-desastres-naturales; 31 de mayo de 2016