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2013 02-olave-aros

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Análisis comparativo, técnico– económico, de una vivienda construida en albañilería y la propuesta de estructurarla en contenedores marítimos, en la ciudad de Curicó

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  1. 1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE OBRAS CIVILES Y CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS COMPARATIVO, TÉCNICO – ECONÓMICO, DE UNA VIVIENDA CONSTRUIDA EN ALBAÑILERIA Y LA PROPUESTA DE ESTRUCTURARLA EN CONTENEDORES MARÍTIMOS, EN LA CIUDAD DE CURICÓ. MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE: Ingeniero Constructor Profesor Guía Sr. Jaime Arriagada Araya Profesor Colaborador Sr. Héctor Hernández López VERÓNICA BEATRIZ OLAVE VERGARA SEBASTIAN HORACIO AROS AROS JUNIO 2.014 SANTIAGO - CHILE
  2. 2. i “Para el hombre, como para el pájaro, el mundo ofrece muchos sitios donde posarse, pero nidos solamente uno: Su hogar”. Oliver Wendell Holmes Médico y escritor Americano.
  3. 3. ii AGRADECIMIENTOS Al terminar este proceso quiero agradecer a mi compañero Sebastián, por confiar en mí para realizar este proyecto. A mis padres, Isabel y Marcial, por estar siempre a mi lado, todo lo logrado es por y para ustedes, los amo. Verónica Olave Vergara
  4. 4. iii Gracias a esas personas importantes en mi vida, que siempre estuvieron listas para entregarme toda su ayuda sin esperar nada a cambio. Con todo cariño este trabajo es para ustedes. A mi madre Myriam, la cual realizo un trabajo arduo al pelear contra viento y marea por sacar un hijo delante de forma solitaria, por entregarme valores y consejos en los momentos exactos, los cuales se mantendrán conmigo hasta el momento de mi muerte, vieja eternamente agradecidos y orgulloso de ser tu hijo, te amo mama. A mi amada esposa Claudia, por tu paciencia, comprensión a lo largo de este camino, ya que sin tu ayuda, empuje, serenidad y consejos, no hubiera podido salir adelante, me lleno de gozo y alegría el decir que este logro tiene mucho de ti, gracias preciosa por estar siempre a mi lado. Sebastián Aros Aros.
  5. 5. iv ÍNDICE GENERAL AGRADECIMIENTOS......................................................................................... II ÍNDICE GENERAL............................................................................................. IV LISTA DE TABLAS ........................................................................................... VII LISTA DE GRÁFICOS ..................................................................................... VIII LISTA DE FIGURAS........................................................................................ VIII LISTA DE IMÁGENES........................................................................................ X LISTA DE DIAGRAMAS .................................................................................... XI 1.- INTRODUCCIÓN........................................................................................... 1 1.1.- RESUMEN.................................................................................................. 1 1.2. - ABSTRACT ................................................................................................ 2 1.3.- PROBLEMÁTICA Y MOTIVACIÓN.................................................................... 3 1.4.- OBJETIVO GENERAL................................................................................... 5 1.5.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................ 5 1.6.- METODOLOGÍA........................................................................................... 6 1.7.- HIPÓTESIS................................................................................................. 7 2.- CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO .................................................................. 8 2.1.- DEMANDA HABITACIONAL EN CURICÓ ........................................................... 8 2.2.- HISTORIA Y ORIGEN DE CONSTRUIR CON CONTENEDORES MARÍTIMOS ......... 10
  6. 6. v 2.3.- PROPIEDADES Y VENTAJAS DE LA CONSTRUCCIÓN EN CONTENEDORES MARÍTIMOS. ..................................................................................................... 11 2.4.- ALGUNOS EJEMPLOS INTERNACIONALES..................................................... 12 2.5.- ALGUNOS EJEMPLOS NACIONALES ............................................................. 14 2.6.- TIPOS Y CARACTERÍSTICAS....................................................................... 17 2.7.- TIPOLOGÍA A UTILIZAR............................................................................... 24 2.8.- DEMANDA PORTUARIA DE VALPARAÍSO Y SAN ANTONIO.............................. 28 2.9.- PROVEEDORES DE CONTENEDORES .......................................................... 30 2.10.- NORMATIVA PARA VIVIENDAS .................................................................. 33 (a) Articulo 4.1.10. O.G.U.C.: Acondicionamiento Térmico ..................... 33 (b) Artículo 4.1.6 O.G.U.C.: Exigencias acústicas.................................... 41 (c) Artículo 4.3.3 O.G.U.C.: Protección Ignífuga. ..................................... 43 3.- CAPITULO II: METODOLOGIA PARA EL ESTUDIO COMPARATIVO....... 47 3.1.- DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LA CASA TIPO............................................. 48 3.2.- PROPUESTA DE LA VIVIENDA TIPO EN BASE A CONTENEDORES MARÍTIMOS... 56 3.3.-NORMATIVA APLICADA ............................................................................... 81 3.4.- ESTUDIO DE MERCADO DE LOS CONTENEDORES. ........................................ 86 3.5.- ANÁLISIS PRESUPUESTARIO ...................................................................... 87 4.- CAPITULO III: ESTUDIO COMPARATIVO, TÉCNICO - ECONÓMICO...... 88 4.1.- ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS ................................................................... 88 4.2.- ESTUDIO ECONÓMICO .............................................................................. 99
  7. 7. vi 5.- CONCLUSIONES...................................................................................... 112 6.- GLOSARIO................................................................................................ 116 7.- BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................... 120 8.- ANEXOS.................................................................................................... 121 8.1.- COTIZACIONES....................................................................................... 121 8.2.- ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS............................................................ 125 8.3.- GASTOS GENERALES ............................................................................. 136
  8. 8. vii LISTA DE TABLAS TABLA 1: CARACTERÍSTICAS DE LAS PRINCIPALES TIPOLOGÍAS DE CONTENEDORES A NIVEL INTERNACIONAL................................................................................... 23 TABLA 2: EVOLUCIÓN DE TRANSFERENCIA DE CARGA EN VALPARAÍSO...................... 29 TABLA 3: EVOLUCIÓN DE TRANSFERENCIA DE CARGA CONTENEDORIZADA EN SAN ANTONIO. .................................................................................................... 29 TABLA 4: CUADRO DE EXIGENCIAS DE TRANSMITANCIA Y RESISTENCIA TÉRMICA SEGÚN EL ARTÍCULO 4.1.10 DE LA O.G.U.C.............................................................. 37 TABLA 5: CUADRO DE EXIGENCIAS EN RELACIÓN AL R100 DE LOS ELEMENTOS AISLANTES SEGÚN EL ARTÍCULO 4.1.10 DE LA O.G.U.C................................... 38 TABLA 6: CUADRO DE EXIGENCIAS EN RELACIÓN AL PORCENTAJE DE VENTANAS ....... 39 TABLA 7: PROTECCIÓN AL FUEGO DE ACUERDO A TIPOS DE SISTEMAS CONSTRUCTIVOS QUE ESTABLECE LA O.G.U.C. ....................................................................... 44 TABLA 8: PROTECCIÓN AL FUEGO PARA EL DESTINO HABITACIONAL SEGÚN LA O.G.U.C. ................................................................................................................... 45 TABLA 9: CUADRO COMPARATIVO DE PRECIOS POR UNIDAD................................... 100 TABLA 10: PRESUPUESTOS VIVIENDA TIPO........................................................... 105 TABLA 11: PRESUPUESTO VIVIENDA EN BASE A CONTENEDORES............................ 106
  9. 9. viii LISTA DE GRÁFICOS GRAFICO 1: VALOR DEL CONTENEDOR SEGÚN PROVEEDOR................................... 101 GRAFICO 2: VALOR DE TRANSPORTE EN $/KM ...................................................... 101 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1: ESQUEMA PARTES DE UN CONTENEDOR................................................. 22 FIGURA 2: PLANTA TECHO E INTERIOR DEL CONTENEDOR DE 20 PIES TIPO DRY VAN. 25 FIGURA 3: ELEVACIÓN LATERAL DEL CONTENEDOR DE 20 PIES TIPO DRY VAN. ......... 26 FIGURA 4: ELEVACIONES FRONTAL Y POSTERIOR DEL CONTENEDOR DE 20 PIES TIPO DRY VAN. .................................................................................................... 26 FIGURA 5: ESQUEMA DE DIMENSIONES INTERIORES DEL CONTENEDOR DE 20 PIES .... 27 FIGURA 6: CUADRO SUPERFICIES, CROQUIS DE UBICACIÓN, DATOS DEL PROYECTO 49 FIGURA 7: HOJA DE CATASTRO............................................................................. 52 FIGURA 8: PLANTA DE ARQUITECTURA .................................................................. 53 FIGURA 9: ELEVACIONES...................................................................................... 54 FIGURA 10: CORTES............................................................................................ 55 FIGURA 11: POSICIÓN DEFINITIVA DE LOS CONTENEDORES EN TERRENO .................. 57 FIGURA 12: EMPLAZAMIENTO CON POSICIÓN DEFINITIVA DE LOS CONTENEDORES...... 58
  10. 10. ix FIGURA 13: VISTA FRONTAL DE LA DISTRIBUCION DEFINITIVA DE LOS CONTENEDORES CON CERCHA................................................................................................ 60 FIGURA 14: PLANTA DE ARQUITECTURA EN BASE A CONTENEDORES ........................ 61 FIGURA 15: CORTE CON RASANTES....................................................................... 62 FIGURA 16: DISTANCIAMIENTOS CALLE LAS HERAS ................................................ 64 FIGURA 17: INSTALACIÓN DEL PRIMER CONTENEDOR HACIA EL FONDO DEL TERRENO. 67 FIGURA 18: ADOSAMIENTO DE LOS CONTENEDORES............................................... 68 FIGURA 21: PLANTA LOSA DE FUNDACIÓN CON FLANCHES DE FIJACIÓN ................... 72 FIGURA 22: UNIONES ENTRE CONTENEDORES........................................................ 74 FIGURA 23: UNIONES ENTRE CONTENEDORES........................................................ 75 FIGURA 25: DETALLE DE SOLUCIÓN PARA INSTALACIÓN DE VENTANAS EN VANOS ...... 78 FIGURA 26: CERCHA Y DETALLE CIELO .................................................................. 89 FIGURA 27: DETALLE SOLUCIÓN DE CIELO. ............................................................ 92 FIGURA 28: SOLUCIÓN DE MURO EXISTENTE .......................................................... 93 FIGURA 30 : DETALLE DE LA SOLUCIÓN PARA MURO RESISTENCIA F-60.................... 95 FIGURA 31: SOLUCIÓN MURO CONTENEDOR F-60 .................................................. 96 FIGURA 32: DETALLE SOLUCIÓN TABIQUE INTERIOR F-15........................................ 97 FIGURA 33: SOLUCIÓN MURO CONTENEDOR F-15 .................................................. 98
  11. 11. x LISTA DE IMÁGENES IMAGEN 1: OFICINAS PLATOON-KUNSTHALLE ......................................................... 12 IMAGEN 2: SEUL - CUBES LAKE HOUSE, PEATON HILL, ESCOCIA ............................. 12 IMAGEN 3: CONTAINER MAL, NUEVA YORK............................................................. 13 IMAGEN 4 PUMA CITY (STORE), ALICANTE Y BOSTON ............................................. 13 IMAGEN 5: 12 CONTAINER HOUSE, BROCKLIN, MAINE ............................................ 13 IMAGEN 6: REDONDO BEACH HOUSE, CALIFORNIA ................................................. 13 IMAGEN 7: PAPERTAINER MUSEUM, SEUL.............................................................. 14 IMAGEN 8: FREITAG STORE, ZURICH ..................................................................... 14 IMAGEN 9: CASA MANIFIESTO, CURACAVI, REGION METROPOLITANA, CHILE ............ 15 IMAGEN 10:OFICINAS Y EMPORIO, TALCA, CHILE ................................................... 16 IMAGEN 11: MAPA ZONIFICACIÓN REGIÓN DEL MAULE............................................ 36 IMAGEN 12: SOLUCIÓN ACÚSTICA PARA MURO MEDIANERO...................................... 42 IMAGEN 13: UBICACIÓN, IMAGEN SATELITAL, VIVIENDA TIPO.................................... 50 IMAGEN 14: FACHADA PRINCIPAL DE LA VIVIENDA TIPO........................................... 50 IMAGEN 15: DISTRIBUCION DEFINITIVA DE LOS CONTENEDORES EN EL TERRENO ....... 59 IMAGEN 16: VISTAS DE CALLE LAS HERAS.............................................................. 65 IMAGEN 17: CORTES PARA GENERAR VANOS......................................................... 77
  12. 12. xi LISTA DE DIAGRAMAS DIAGRAMA 1: CARTA GANTT VIVIENDA ALBAÑILERÍA............................................. 109 DIAGRAMA 2: CARTA GANTT VIVIENDA CONTENEDORES....................................... 110
  13. 13. 1 1.- INTRODUCCIÓN. 1.1.- Resumen EL proyecto de Titulo buscó resolver el cuestionamiento que se presento por evaluar la factibilidad de utilizar contenedores marítimos como método constructivo para viviendas en la zona centro sur del país, y que a su vez, sean localidades alejadas de puertos o ciudades en las cuales se acopian contenedores. Para esto formulamos un caso de estudio en la ciudad de Curicó, tomando una vivienda construida en albañilería como referencia, la que además es representativa del sistema constructivo más utilizado en la zona y en el país. Se realizaron los estudios comparativos entre ambos sistemas, entre los que se destaca el análisis de precio unitario y los programas de trabajo. Se propuso una alternativa en contenedores según proyecto original de la vivienda seleccionada para determinar si la propuesta en contenedores es o no una alternativa viable para la ciudad. Finalmente se logra concluir que, si bien es factible la solución de contenedores en la ciudad de Curicó, el criterio determinante para la elección entre alguno de los sistemas constructivos propuestos recae en los tiempos de ejecución, y no en la evaluación económica, que era lo que se esperaba al comienzo, siendo mínima la diferencia entre ambos presupuestos, esto dado por los costos del transportes de los contenedores a la ciudad.
  14. 14. 2 1.2. - Abstract EL Project Title sought to resolve the question that was presented to evaluate the feasibility of using shipping containers as housing construction method in the south central area, and turn away from towns are ports or cities in which are collected containers. For this we formulate a case study in the city of Curicó, taking a home built in masonry as a reference, which is also more representative of the construction system used in the area and the country. Comparative studies between the two systems, including the unit price analysis and work programs were carried out. An alternative was proposed in the original draft container as a property to determine whether the proposed container or not a viable alternative for the city. Finally able to conclude that, while feasible solution containers in the town of Curicó, the determinate criterion for choosing between any proposed construction systems lies in the execution times, and not in the economic evaluation, which was expected at the beginning, with minimal difference between the two budgets, given that the cost of transport of the containers to the city.
  15. 15. 3 1.3.- Problemática y Motivación Uno de los factores que motivó realizar este proyecto de titulo, fue el interés por conocer sobre el uso de los contenedores marítimos como material de construcción, pero enfocado a viviendas, para comprobar si este elemento puede ser una real alternativa como solución habitacional. A nivel nacional contamos con puertos de gran importancia como son el de Valparaíso y San Antonio, en ellos existe gran movimiento de carga y descarga de mercadería, contando con cantidades de contenedores que están quedando en desuso y dando paso a la gran parte de la oferta de estos recipientes para su venta y reutilización. Las estadísticas dicen que el tránsito de estas de verán duplicado para el 2.020, esto genera una gran cantidad de contenedores acopiados, demandando grandes porciones superficiales según los entandares internacionales para almacenar contenedores. Por otra parte, se encuentra el interés en enfocarse en la zona centro sur de nuestro país, específicamente en la ciudad de Curicó, sector donde aun se opta por la construcción de viviendas en sitio propio y que además es una ciudad que se está expandiendo ya que aun cuenta con terrenos para la construcción de viviendas
  16. 16. 4 Debido a lo anterior se presentó la siguiente inquietud: “comparemos una vivienda emplazada en Curicó ya existente y modulemos su similar en contenedores marítimos”, para lo cual buscamos un proyecto realizado, del que respetaremos la distribución interior de los recintos, nivel de terminaciones, altura de la vivienda, orientación y en lo posible según la modulación la superficie total construida. Luego de esta idea principal optamos por un reto más: “comparemos esta vivienda existente y la propuesta en contenedores bajo las consideraciones técnico económicas”, manteniendo la estructura original de la vivienda ya existente y la vivienda modulada en contenedores ejecutarla dentro el margen de la normativa vigente, estimando tiempo de construcción y valor por metro cuadrado construido, de esta manera compararemos los costo de cada una de las viviendas. Es por lo antes expuesto, que esperamos encontrar en la construcción con contenedores, una buena solución habitacional alternativa a la comúnmente utilizada en la ciudad, y dejar un registro comparativo que permita tener una visión más amplia al momento de elegir en que material construir una vivienda.
  17. 17. 5 1.4.- Objetivo General Realizar un análisis técnico económico comparando una vivienda construida en albañilería en la ciudad de Curicó, como caso de estudio, y su similar estructurado en base a contenedores marítimos de 20 pies, respetando la calidad de los materiales y cumpliendo con las normativas pertinentes. 1.5.- Objetivos Específicos  Generar una propuesta en base a contenedores marítimos que sea compatible con el caso estudiado y cumpla con los requerimientos legales (térmicos, acústicos e ignífugos).  Recopilar los antecedentes técnicos, económicos y de contexto para comparar el caso original y el propuesto.  Comparar ambos casos desde los factores técnicos y económicos para reconocer la factibilidad de utilizar este sistema como alternativa en Curicó.
  18. 18. 6 1.6.- Metodología Se realizara una propuesta en base a contenedores marítimos de 20 pies, modelo de contenedor seleccionado según evaluación de los distintos tipos, que al ser modulados y referenciados al proyecto de la vivienda tipo, nos darán otra opción constructiva paralela pero alternativa a la que llamamos tipo. Se pretender cumplir con las características técnicas, formales y normativas que implica un proyecto construido y su posterior forma de evaluación económica. Mediante esto se afrontarán las condicionantes de superficie del proyecto de arquitectura hasta las características materiales referidas a modo de un conjunto de especificaciones técnicas y normativas como los niveles de protección térmica, acústica e ignífuga. También es importante establecer una metodología con respecto a la evaluación económica, desde reconocer el valor actual de los contenedores marítimos de 20 pies al valor de un m2 construido. El prototipo de vivienda definitiva, la cual es la solución después de una serie de modulaciones, con este se generara la comparación de factibilidad técnica, económica a los habitantes de Curicó.
  19. 19. 7 1.7.- Hipótesis La construcción de una tipología de vivienda en la ciudad de Curicó, en base a contenedores marítimos, es factible técnica y económicamente en comparación con un sistema constructivo tradicional. Como contraparte, no será factible la construcción de una tipología de vivienda en la ciudad de Curicó, en base a contenedores marítimos, técnica y económicamente en comparación con un sistema constructivo tradicional.
  20. 20. 8 2.- CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO 2.1.- Demanda habitacional en Curicó La ciudad de Curicó se caracteriza por tener aun una visión de vivienda en sitio propio mas que en altura, además y en general, las personas buscan construir sus viviendas en material sólido, ya que se sienten más seguras de que una vivienda sólida durara mas años que una construida en material liviano. Pero para entender mejor lo anterior, a que llamamos material solido y material ligero. Para el común de las personas, una vivienda de material solido es la construida en albañilería de ladrillo u hormigón, donde por temas de costos y conocimiento de sus especificaciones, lo más utilizado seria la albañilería, llegando a ser este sistema uno de los más cotizados por las familias al momento de construir su casa. Por otra parte, las viviendas construidas en material ligero, son aquellas estructuradas en madera o metalcon y revestidas con alguna alternativa como el yeso-cartón, madera machihembrada, placas de OSB entre otras. Este sistema por lo general se estructura por paneles que son de más rápido manejo y construcción y se adaptan bastante bien a las exigencias de la norma para cada zona del país.
  21. 21. 9 Actualmente existe una escases en la oferta habitacional en Curicó, existe un grupo de personas llamado “población flotante”, que son aquellas que están por temporadas en la ciudad como lo son los estudiantes, donde la oferta de educación superior en la zona es variada y alta. Este factor influye en la población, más en quienes cuentan con terreno disponible para construir una vivienda para su arriendo a este sector que por lo general busca entre los meses de Marzo – Diciembre. (Análisis y Noticias, 2.007) Para quienes desean construir, y como ya se explicaba, la preferencia está en la construcción en material solido, la tendencia también está en buscar sistemas más rápidos, siendo la construcción con contenedores marítimos una alternativa. En relación a los costos de las viviendas, los rangos más destacados para el sector están entre las 1.000 y las 2.000 UF, que podemos decir que corresponden a lo llamado actualmente clase media y pera términos de subsidios, opción a la que muchas familias optan corresponden a la clase media emergente. (Análisis y Noticias, 2.007)
  22. 22. 10 2.2.- Historia y Origen de construir con Contenedores Marítimos La utilización de contenedores marítimos para la realización de edificios nació de la necesidad de manipular cargas de material en el Ártico. Así se diseñó una fórmula de contenedor en la que tanto los paneles del suelo y de la cubierta eran practicables, de forma que si se acoplaba un contenedor sobre otro, una vez retirada la carga del de arriba, el trabajador podía acceder al contenedor de abajo sin salir al exterior. De esta manera, apilando contendores unos sobre otros y también en distintas pilas contiguas, se construían verdaderos almacenes donde los contenedores no eran independientes, sino que formaban parte de un verdadero edificio de almacén. El primer edificio contenedor de la historia, fue un almacén portátil diseñado por Steadman Containers, el que fue construido para la carga de cemento. Desde entonces hasta ahora, la utilización de contenedores marítimos como recurso para la creación de nuevos espacios habitables empieza ya a denominarse como un nuevo estilo arquitectónico. Seguidores no le faltan, y son innumerables los arquitectos y estudios de arquitectura nacional e internacional que apuestan por su utilización. (www.actividadesmcp.es, 2.014)
  23. 23. 11 2.3.- Propiedades y Ventajas de la Construcción en Contenedores marítimos. Los contenedores marítimos pueden entregar diferentes propiedades y beneficios que prestan ya sea para la arquitectura como en la construcción.  Espacio: Un solo contenedor tiene la capacidad de alojar todo lo mínimamente necesario para que una familia pueda hacer su vida de forma normal.  Capacidad de carga: dado a que son estructurados en acero es capaz de soportar una contenedor sobre otro, dando o entregando una gran cantidad de variantes al momento de diseñar su arquitectura final.  Portabilidad y acortamiento de plazos: debido a que no es necesario un gran mecanismo de transporte para desplazarlos de un lugar a otro, la logística de trasladarlos se hace más fácilmente, por otro lado como es una estructura completa y es la totalidad de la obra gruesa prácticamente es que con tan solo montar esta estructura ya tenemos el 80% de la obra gruesa terminada.  Permite la modulación: este punto es el más importante desde el punto de vista arquitectónico, ya que entrega muchas variantes para diseñar la fachada de la edificación.
  24. 24. 12  Capacidad de ser transformado: Este Elemento denominado contenedor, tiene la capacidad se ser transformado con gran facilidad siempre y cuando mantenga las características estructurales necesarias según el proyecto a realizar. 2.4.- Algunos ejemplos internacionales En el mundo, la construcción con contenedores es más amplia existiendo reconocidos proyectos alrededor del globo y que son de mucha ayuda al momento de estudiar su comportamiento y funcionalidad del contenedor con fines habitables. A continuación presentamos, a modo de ejemplo, imágenes de proyectos mundialmente conocidos que han sido realizados en contenedores marítimos. 1) 2) Imagen 1: Oficinas Platoon-Kunsthalle Imagen 2: Seul - Cubes lake House, Peaton Hill, Escocia (Habitatcontainer, 2.014)
  25. 25. 13 3) 4) Imagen 3: Container mal, Nueva York Imagen 4: Puma City (Store), Alicante y Boston (Habitatcontainer, 2.014) 5) 6) Imagen 5: 12 Container House, Brocklin, Maine Imagen 6: Redondo Beach House, California (Habitatcontainer, 2.014)
  26. 26. 14 7) 8) Imagen 7: Papertainer Museum, Seul Imagen 8: Freitag Store, Zurich (Habitatcontainer, 2.014) 2.5.- Algunos ejemplos nacionales En Chile, si bien el uso de los contenedores marítimos se está manifestando hace un par de años, aun este sistema no se masifica, siendo mayoritariamente utilizados en módulos para oficinas y en menor escala para proyectos de viviendas. Existe un ejemplo conocido de lo que ha sido la construcción de una vivienda en base a contenedores marítimos, esta es la Casa Manifiesto. Esta vivienda unifamiliar aislada, construida en el año 2010 por la constructora Infiniski, está ubicada en Curacaví, Región Metropolitana, tiene una superficie de 160 m2 , su tiempo de construcción fue de 90 días y su costo fue de 16,5 UF/m2 . (Arquitectura, 2.014)
  27. 27. 15 Imagen 9: Casa Manifiesto, Curacavi, Region Metropolitana, Chile (Arquitectura, 2.014)
  28. 28. 16 Otro ejemplo que nos parece interesante destacar, y que si bien no corresponde a una vivienda, nos sirve ya que está ubicada en la ciudad Talca, Región del Maule, muy cerca a la ciudad de Curicó, lugar donde daremos curso a nuestro caso de estudio. Este proyecto fue realizado en el año 2010, también construido por Infiniski, sobre la base de 5 contenedores se creó un espacio de 150 m2 interiores y 35 m2 de terraza, este proyecto se realizo en 3 meses para dar paso a las Oficinas y Emporio. Imagen 10: Oficinas y Emporio, Talca, Chile (Arquitectura, 2.014)
  29. 29. 17 2.6.- Tipos y Características Contenedor, que procede del inglés container, es un recipiente que se utiliza para depositar residuos o un embalaje grande, de dimensiones y tipos normalizados internacionalmente, que se utiliza para el traslado de mercancías. Por otro lado, como recipiente de carga, el contenedor se utiliza para el transporte marítimo, fluvial, aéreo, terrestre o multimodal. Como se trata de embalajes de gran tamaño, los contenedores se utilizan para transportar objetos muy pesados o voluminosos, como máquinas o vehículos. Para productos más pequeños existen otras opciones, es posible encontrar contenedores hechos de acero, aluminio y madera reforzada. Por lo general, su interior cuenta con algún tipo de recubrimiento para evitar la humedad durante los viajes. En sus esquinas, los contenedores presentan espacios apropiados para que puedan ser enganchados y levantados por grúas especiales. (Definicion.de, 2.013) Debido a la gran cantidad de contenedores y diversos materiales, es que para este trabajo de titulo nos hemos enfocado a los mantenedores metálicos, debido a que este tipo de contenedor es el que nos importa para la realización de este trabajo.
  30. 30. 18 2.6.1.-Tipos y características de Contenedores Metálicos Contenedor de 20 pies (6 m) para carga solida: Para usos generales y carga solida. Contenedor de 20 pies (6m) de largo. Tienen 8 pies (2,4 m) de ancho, por lo que el centro de carga esta a 48 pulgadas (1.200 mm). Contenedor de 40 pies (12 m) para carga solida: Para usos generales y carga solida. Contenedor de 40 pies (12m) de largo. Tienen 8 pies (2,4 m) de ancho, por lo que el centro de carga esta a 48 pulgadas (1.200 mm). Open top: Contenedores de 20 pies y 40 pies con la parte superior abierta, para transportar mercaderías que no se estropeen si están al descubierto.
  31. 31. 19 Tank container: Contenedor-cisterna de 20 pies (6 m) para el transporte de líquidos (tales como productos químicos) dentro de un bastidor tipo caja. Pueden tener 8 pies (2.4 m) o 8.6 pies (2.6 m) de altura. Half-height container: Contenedor-silo de media altura. Puede ser abierto, techo rígido o lona, y paredes solidas o jaula. Mide 4 pies (1,2 m) o 4,3 pies (1,3 m) de altura y puede transportar minerales semi-eleborados. Flat rack: Contenedores planos plegables. Consisten en una plataforma plana y unos extremos provistos de bisagras que pueden ponerse verticales para formar un modulo de contenedor o pueden plegarse para permitir el almacenaje de contenedores en cuestión.
  32. 32. 20 Reefer container: Contenedores-frigoríficos de 20 pies (6 m) y 40 pies (12 m) con puertas en un extremo y una unidad de refrigeración incorporada en el extremo. Lo más extendido a nivel mundial son los equipos de 20 y 40 pies, con un volumen interno aproximado de 32,6 m3 y 66,7 m3 respectivamente. Las dimensiones de los contenedores están reguladas por la norma ISO 6346. En relación a la estructura del contenedor, los principales componentes del contenedor son:  Pilares: Componentes del marco vertical ubicados en las esquinas de los contenedores de carga y que se integran con los esquineros y las estructuras del piso.  Esquineros: Molduras ubicadas en las esquinas del contenedor de carga que proporciona un medio para levantar, manipular, apilar y trincar el contenedor.  Travesaño y solera: En la puerta de entrada, con un marco horizontal por encima y solera de umbral similar a nivel del piso.
  33. 33. 21  Marco frontal: La estructura en el extremo frontal del contenedor (opuesto al extremo donde se encuentra la puerta) compuesta de los travesaños superiores e inferiores y se encuentra sujeta a los travesaños verticales esquineros y los esquineros.  Travesaño superior: Estructuras longitudinales ubicadas en el lados superior en los dos costados del contendor de carga.  Travesaño inferior: Vigas estructurales longitudinales ubicadas en el extremo inferior en los lados del contenedor de carga.  Travesaños de piso: Una serie de vigas transversales aproximadamente con 12 pulgadas de separación entre cada uno sujeta al travesaño lateral que es parte integral del marco de soporte del piso.  Piso: El piso puede ser de madera laminada dura o suave, de tablones o enchapado.  Techo: Los arcos del techo son la estructura del techo que está más abajo y se colocan normalmente con 18 o 24 pulgadas de separación.  Costados y frente: El costado y frente de los contenedores de acero están hechos en láminas de acero corrugado, eliminando el uso del durmiente longitudinal.  Puertas: Las puertas pueden ser de metal o enchapado.
  34. 34. 22 Figura 1: Esquema partes de un contenedor. Fuente: (www.ccni.cl) Puertas Travesaño Travesaño superior Techo Esquinero Marco frontal Acero corrugado Puertas Travesaño de piso Travesaño inferior Piso PilarBarra de sellado
  35. 35. 23 Tabla 1: Características de las principales tipologías de contenedores a nivel Internacional. Medidas (interiores) de los contenedores más utilizados tipo Dry Van 20 pies, 20´ x 8´ x 8´6" 40 pies, 40´ x 8´ x 8´6" 40 pies High Cube, 40´ x 8´ x 9´6" Tara 2.300 kg 3.750 kg 3.940 kg Carga máxima 28.180 kg 28.750 kg 28.560 kg Peso bruto 30.480 kg 32.500 kg 32.500 kg Uso más frecuente Carga seca normal: bolsas, palés, cajas, tambores, etc. Carga seca normal: bolsas, palés, cajas, tambores, etc. Especial para cargas voluminosas: tabaco, carbón. Largo 5.898 mm 12.025 mm 12.032 mm Ancho 2.352 mm 2.352 mm 2.352 mm Altura 2.393 mm 2.393 mm 2.698 mm Capacidad 32,6 m3 67,7 m3 76,4 m3 Fuente: (Norma ISO 6346)
  36. 36. 24 2.7.- Tipología a utilizar Considerando tipo y uso de los contenedores, además por su facilidad de traslado y oferta existente en el mercado, utilizaremos el contenedor de 20 pies. Este contenedor proporciona un espacio de 13,85 m2 y según la distribución que se determine, serán necesarios 6 contenedores para dar una solución lo más cercana posible a la vivienda tipo seleccionada. Estos contenedores se estructuran a través de un marco perimetral que se encuentra en todos los vértices del elemento con pilares de acero de sección cuadrada de 75 mm por lado y espesor de 3,5 mm y vigas también de sección cuadrada de 125 mm por lado en acero de 3,5 mm. Finalmente, tienen perfiles canal que sirven como vigas de piso y de soporte para las tenazas de una grúa horquilla, estructuradas en acero de espesor 3,5 mm. El piso viene revestido en madera contrachapada náutica de 25 mm, de alta resistencia a la humedad, la que comúnmente es utilizada en revestimientos exteriores de embarcaciones. El resto de las caras están revestidas en acero de espesor 2 mm en formato corrugado, con secciones que van desde los 45 a los 65 mm en ancho y profundidad. Todos los elementos del contenedor van soldados y pintados con algún elemento anticorrosivo. Este contendor tiene la facilidad de ser cargado mediante camión grúa, y para transportarlo en mayores distancias se utiliza grúa horquilla.
  37. 37. 25 Figura 2: Planta techo e interior del contenedor de 20 pies tipo Dry Van. Fuente: De los autores
  38. 38. 26 Figura 3: Elevación lateral del contenedor de 20 pies tipo Dry Van. Fuente: De los autores Figura 4: Elevaciones frontal y posterior del contenedor de 20 pies tipo Dry Van. Fuente: De los autores
  39. 39. 27 Figura 5: Esquema de dimensiones interiores del contenedor de 20 pies Fuente: (Arquitectura, 2.014) Tipo de Contenedor Dimensiones interiores ESTÁNDAR 20 PIES L 1 B 1 H 1 5895 (mm) 2350 (mm) 2390 (mm)
  40. 40. 28 2.8.- Demanda Portuaria de Valparaíso y San Antonio. Tanto Valparaíso como San Antonio ambas pertenecen a las ciudades más antiguas de Chile, cada una posee uno de los puertos más importantes que junto al turismo han sido clave para el desarrollo de la región. Dado el gran uso que se les dio a estos puertos conllevo a un intercambio cultural y comercial el cual trajo consigo el desarrollo urbano atrayendo a grandes masas de personas buscando mejores oportunidades para vivir, de esta manera se fue formando el vínculo de los habitantes con el mar, hoy en día son los puertos con mas demanda y proveedores de contenedores que se mueven ciudades como Santiago para generar u oferta amplia frente a la demanda de contenedores. Para fundamentar lo anteriormente descrito es que se presentaran estadísticas correspondientes a la evolución de carga contenedorizada en estos dos puertos.
  41. 41. 29 Tabla 2: Evolución de transferencia de carga en Valparaíso. Evolución de Transferencia de Carga 2013 (Tons) Mes Contenedorizada Fraccionada Total Enero 623.941 92.476 716.417 Febrero 630.341 200.238 830.580 Marzo 859.037 208.746 1.067.783 Abril 926.271 191.491 1.117.762 Mayo 725.518 220.723 946.241 Junio 727.433 151.290 878.723 Julio 704.046 205.261 909.307 Agosto 660.481 89.045 749.526 Septiembre 633.027 87.447 720.474 Acumulado 6.490.095 1.446.717 7.936.813 Fuente: (www.puertodevalparaiso.cl, 2.013) Tabla 3: Evolución de transferencia de carga contenedorizada en San Antonio. MESES TONELADAS Año 2012 Año 2013 % ENERO 755.931 899.583 19 FEBRERO 780.462 934.703 20 MARZO 1.036.921 906.965 -13 ABRIL 993.727 937.355 -6 MAYO 967.576 1.041.345 8 JUNIO 1.008.456 1.101.549 9 JULIO 940.330 1.053.977 12 AGOSTO 961.433 963.070 0 SEPTIEMBRE 709.127 886.729 25 OCTUBRE 820.959 - NOVIEMBRE 783.230 - DICIEMBRE 880.119 - ACUMULADO 8.153.962 8.725.275 7 Fuente: (www.sanantoniport.cc.cl, 2.013)
  42. 42. 30 De las dos tablas estadísticas anteriores, se puede concluir la cantidad de carga contenedorizada que transita por estos dos puertos, si bien San Antonio muestra dos meses a la baja, esta mantiene una tendencia siempre en aumento comparando los dos años, como lo muestran las tablas, con decir que del total de la carga contenedorizada transferida desde Valparaíso equivale al 81,77% del total en tránsito. Por otro lado San Antonio no es menor es esto, basta decir que en comparación con respecto al año pasado las transferencias contenedorizada han aumentado en un 7% con respecto al año anterior. 2.9.- Proveedores de Contenedores La oferta de venta y arriendo de contenedores marítimos reciclado es amplia, la mayoría de estos distribuidores se concentran en las ciudades con puerto como Valparaíso y San Antonio pero gran parte de ellos cuenta con sucursales, la mayor concentración en Santiago. Para el estudio económico que más adelante desarrollaremos, fue necesario cotizar a las distintas empresas, lo cual se realizó mediante solicitudes vía correo electrónico para tener el registro digital e impreso (ver anexo Cotizaciones, página 119).
  43. 43. 31 El tiempo de respuesta de las empresas a nuestra solicitud vario entre 2 días a 1 semana, de las que también tuvimos respuesta telefónica además del correo, las que se interesaban en conocer más al detalle el uso que se les daría a los contenedores cotizados. Algunas de las empresas consultadas y de las que obtuvimos presupuestos son las siguientes.  Agunsa: Empresa con 50 años de vida. Tiene sucursales a nivel Internacional y en nuestro país en Arica, Antofagasta, Valparaíso, Santiago y Punta Arenas. Al ser un holding cuenta con una variedad de servicios en lo referente a transporte, cargas y terminales. Por lo mismo, al no ser una empresa dedicada a la construcción de recintos habitables con contenedores no presenta proyectos destacados en el área.  CCA Ltda.: Empresa ubicada en camino a lo Orozco, se dedica a la compra, venta y arriendo de contenedores. No posee servicio de transporte.  Contenedores Raco Chile SpA: Empresa con sucursales en Santiago se dedica a la venta y arriendo de contenedores, además cuenta servicio de transporte y descarga. Realizan venta directa de contenedores
  44. 44. 32 reciclados como también realizan proyectos como oficinas y módulos de baños para diferentes faenas de la construcción.  OT Logística: Empresa ubicada en Santiago, se dedica a la venta, arriendo y deposito de contenedores, cuenta con servicios de transporte y carga.  Servicontainer Ltda.: Es una empresa dedicada a la inspección y comercialización de contenedores, contando con 18 años de experiencia en el mercado Latino-Americano. Cuenta con venta y arriendo de contenedores, Inspección, Servicio Técnico y Generadores, pero no cuenta con servicio de transporte y carga.  SOCSA Chile: Esta empresa cuenta con una planta industrial en la ciudad de Valparaíso, dedicada a la venta, arriendo, deposito, servicio técnico y desarrollo de proyectos de contenedores. Cuenta con servicio de transporte y carga de contenedores. Al contar con los presupuestos de las empresas antes mencionadas (ver anexo presupuestos), realizamos un estudio de costos que se explicara en el Capitulo 3, para encontrar el mejor precio de contenedor con transporte, para esto generamos un cuadro comparativo con los valores obtenidos del que
  45. 45. 33 pudimos obtener gráficas que nos detallan aún más los valores no solo por unidad de contenedor con transporte sino además los costos por kilómetro. 2.10.- Normativa para Viviendas Para el desarrollo de un proyecto de vivienda, es indispensable cumplir con la normativa establecida, las exigencias y consideraciones que se deben abordar corresponden a las normas térmicas, acústicas e ignifugas requeridas para una vivienda, las cuales serán propias para cada zona en el caso térmico, que para nuestro caso de estudio se describirá lo dispuesto para la zona 4, en tanto a temas acústico e ignifugo, la normativa es de aplicación general para todas las zonas del país. Las descripciones han sido tomadas de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción, la que desde ahora denominaremos O.G.U.C. (a) Articulo 4.1.10. O.G.U.C.: Acondicionamiento Térmico Básicamente este artículo de la Ordenanza establece dos importantes condicionantes: Por una parte valores requeridos de resistencia o transmitancia térmica para muros perimetrales, complejo de techumbre y piso ventilado que van en directa relación a los grados día necesarios para la calefacción en la
  46. 46. 34 vivienda. Por otra parte define porcentajes máximos de vanos en las distintas fachadas de la propiedad. Para estos dos requisitos se realizó una división del país en 7 zonas térmicas dependientes de los niveles de grados día de calefacción anuales en base a una temperatura de confort de 15ºC. De esta forma los requisitos para Resistencia - transmitancia térmica y porcentaje de vanos va en directa relación a esta zonificación considerando mayores niveles de exigencia en zonas de altos requerimientos térmicos (zona 7) hasta menores niveles para zona 1. La reglamentación térmica está vigente en nuestro país desde el año 2.000 cuando se incorporó a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción en el artículo 4.1.10. En esta etapa se establecieron las principales definiciones y métodos de cálculo para los valores de Transmitancia Térmica máxima para el complejo de techumbre. Para la segunda etapa, vigente desde el año 2.007, se complementa la exigencia anterior con valores de Transmitancia máxima para muros y pisos ventilados. Para ventanas se exigen superficies máximas en base a si están construidas por vidrio simple o doble vidriado hermético.
  47. 47. 35  Exigencias Todas las viviendas deben cumplir con las exigencias de acondicionamiento térmico señaladas en el artículo 4.1.10 de la O.G.U.C. Este articulo contempla valores requeridos de resistencia o Transmitancia térmica para muros perimetrales, complejo de techumbre y piso ventilado. Además contempla porcentajes máximos de vanos en las distintas fachadas de la vivienda. Las exigencias antes mencionadas se establecieron para cada una de las 7 térmicas establecidas en nuestro país.
  48. 48. 36  Zonificación y requisitos Imagen 11: Mapa Zonificación Región del Maule Fuente: (MINVU)
  49. 49. 37 Se definieron 7 Zonas Térmicas en base al criterio de Grados Día de Calefacción anuales, los que se estimaron para las diferentes regiones del país, haciendo uso de información meteorológica de larga data. De acuerdo a plano de Zonificación Térmica de la Región del Maule, la comuna de Curicó posee tres Zonas Térmica (Zona 4, Zona 5 y Zona 7), siendo la cuidad de Curicó Zona 4. Los requisitos de la Zona 4 para complejos de techumbre, muros y pisos ventilados, son los descritos a continuación, donde U es el valor para la Transmitancia Térmica y Rt el valor para Resistencia Térmica Tabla 4: Cuadro de exigencias de transmitancia y resistencia térmica según el artículo 4.1.10 de la O.G.U.C. Fuente: (MINVU) ZONA TECHUMBRE MUROS PISOS VENTILADOS U Rt U Rt U Rt W/m2 K m2 K/W W/m2 K m2 K/W W/m2 K m2 K/W 1 0,84 1,19 4,0 0,25 3,60 0,28 2 0,60 1,67 3,0 0,33 0,87 1,15 3 0,47 2,13 1,9 0,53 0,70 1,43 4 0,38 2,63 1,7 0,59 0,60 1,67 5 0,33 3,03 1,6 0,63 0,50 2,00 6 0,28 3,57 1,1 0,91 0,39 2,56 7 0,25 4,00 0,6 1,67 0,32 3,13
  50. 50. 38 Tabla 5: Cuadro de exigencias en relación al R100 de los elementos aislantes según el artículo 4.1.10 de la O.G.U.C. Fuente: (MINVU) Otro elemento importante que define la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción en el artículo 4.1.10 es la superficie de vanos máxima permitida dependiendo de la zona térmica en la que se ubique, correspondiendo a un porcentaje respecto de la superficie de paramentos verticales en contacto con el exterior de la envolvente. ZONA TECHUMBRE R100 MUROS R100 PISOS VENTILADOS R100 1 94 23 23 2 141 23 98 3 188 40 126 4 235 46 150 5 282 50 183 6 329 78 239 7 376 154 295
  51. 51. 39 Tabla 6: Cuadro de exigencias en relación al porcentaje de ventanas ZONA VENTANAS PORCENTAJE MÁXIMO DE SUPERFICIE VIDRIADA RESPECTO A PARAMENTOS VERTICALES DE LA ENVOLVENTE VIDRIO MONOLÍTICO DVH DOBLE VIDRIO HERMÉTICO 3,6 W/m2 K > U > 2,4 W/m2 K (DVH) U < 2,4 W/m2 K (DVH) 1 50% 60% 80% 2 40% 60% 80% 3 25% 60% 80% 4 21% 60% 75% 5 18% 51% 70% 6 14% 37% 55% 7 12% 28% 37% Fuente: (O.G.U.C.)  Consideraciones Se deben tener ciertas consideraciones al momento de aplicar la reglamentación térmica sobre cualquier vivienda o de utilizar la información contenida en ella como base para conocer las características de confort en programas de simulación térmica:
  52. 52. 40 o La reglamentación térmica está asociada a comportamiento de invierno entre los meses de Abril a Octubre, priorizando el espesor de aislación para disminuir las demandas de calefacción. o Para la estimación de los grados día (GD) se considera una temperatura base interior de 15ºC que, debido a las ganancias de personas, iluminación, ganancias solares y artefactos, hace llegar la temperatura interior a rangos de confort entre 18 y 20ºC. o No considera el efecto de las infiltraciones de viento al interior de la vivienda producidas a través de la envolvente en rendijas o elementos mal construidos ni las pérdidas de calor por dicho efecto. o Asociado a lo anterior, no establece condiciones de ventilación para mejorar la calidad del aire y/o disminuir los niveles de humedad. o Si bien hace una recomendación en lo referente a puentes térmicos, no exige cumplir criterios adecuados. o No considera estándares de protección térmica en pisos no ventilados. o No establece rangos de confort relacionados con el ábaco psicométrico relacionando humedad y temperatura. Varios de estos puntos no se encuentran explicitados en la reglamentación térmica, por lo que son factores fundamentales a la hora de tener un conocimiento acabado sobre ésta.
  53. 53. 41 (b) Artículo 4.1.6 O.G.U.C.: Exigencias acústicas. Las exigencias acústicas que se señalan en el articulo 4.1.6 de la O.G.U.C. son aplicables solo a elementos que separen o dividan unidades de viviendas que sean parte de un edificio colectivo, o entre unidades de vivienda de edificaciones continuas, o entre unidades de vivienda de edificaciones pareadas, o entre unidades de viviendas que estén contiguas a recintos no habitable. (Urbanismo, 2.008) En general este artículo establece normativas constructivas para las unidades de viviendas que se encuentren pareadas en muros, en losas de pisos o en el cielo siendo parte de un conjunto de vivienda colectivo o continuo. Los elementos que cumplen esta condición deberán tener varias características en función de cumplir con un adecuado factor de aislación. La vivienda seleccionada es del tipo adosada, por tanto la solución para estos muros será de acuerdo al "Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Acústico del Ministerio de Vivienda y Urbanismo” El tabique seleccionado del listado, está formado por una estructura de madera el cual consta de dos soleras (inferior y superior) y montantes (pies derechos), hechos de madera de 1 1/2” x 70 mm, distanciados entre ejes cada 60 cm aproximadamente. Esta estructura está forrada por cada una de sus
  54. 54. 42 caras con dos planchas de yeso cartón tipo estándar, una de 110 mm y otra de 15 mm de espesor traslapadas. Todas las planchas están clavadas a la estructura de madera con clavos distanciados a 25 cm aproximadamente. Tal configuración deja espacios libres en el interior del elemento, los cuales están rellenos con lana de vidrio de 60cm de espesor, densidad nominal de 14Kg/m3 . El espesor total de este elemento resulta ser de 120mm. Imagen 12: Solución acústica para muro medianero Fuente: (MINVU, Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Acústico)
  55. 55. 43 (c) Artículo 4.3.3 O.G.U.C.: Protección Ignífuga. La Ordenanza General de Urbanismo y Construcción define en su artículo 4.3.3, los minutos de protección ignifuga que debe cumplir un elemento arquitectónico, establece un mínimo requerido de minutos de resistencia en función del tipo de elemento ya sea vertical u horizontal, además el destino del recinto, superficie edificada, número de pisos y eventualmente la carga de ocupación. La relación de estos factores establece requisitos que van desde los 0 minutos hasta los 180 minutos de resistencia al fuego. De esta manera, toda obra de construcción queda definida en su tipo por un letra que va desde la “a” hasta la “d” y un valor numérico de “1” a “9”. El valor numérico define el elemento constructivo del proyecto, y la letra es una valoración que depende de la combinación de los siguientes factores: destino, superficie edificada y número de pisos.
  56. 56. 44 Tabla 7: Protección al fuego de acuerdo a tipos de sistemas constructivos que establece la O.G.U.C. ELEMENTOS DE CONSTRUCCION TIPO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A F-180 F-120 F-120 F-120 F-120 F-30 F-60 F-120 F-60 B F-150 F-120 F-90 F-90 F-90 F-15 F-30 F-90 F-60 C F-120 F-90 F-60 F-60 F-60 F-15 F-60 F-30 D F-120 F-90 F-60 F-60 F-30 F-30 F-15 Fuente: (O.G.U.C.) Elementos verticales: (1) Muros cortafuego (2) Muros zona vertical de seguridad y caja de escala (3) Muros caja de ascensores (4) Muros divisorios entre unidades (hasta la cubierta) (5) Elementos soportantes verticales (6) Muros no soportantes y tabiques Elementos verticales y horizontales (7) Escaleras Elementos horizontales (8) Elementos soportantes horizontales (9) Techumbre incluido cielo falso.
  57. 57. 45 Tabla 8: Protección al fuego para el destino habitacional según la O.G.U.C. Destino del edificio Superficie edificada Número de pisos 1 2 3 4 5 6 7 o mas Habitacional Cualquiera d d c c b a a Fuente: (O.G.U.C.) Todo edificio deberá cumplir, según su destino, con las normas mínimas de seguridad contra incendio contenidas en la ordenanza general de urbanismo y construcción. Se exceptúan de lo anterior los proyectos de rehabilitación de inmuebles que cuenten con Estudio de Seguridad y puertas de escape deben abrir en el sentido de la evacuación siempre que el área que sirvan tenga una carga de ocupación superior a 50 personas Las disposiciones contenidas persiguen, como objetivo fundamental, que el diseño de los edificios asegure que se cumplan las siguientes condiciones: - Que se facilite el salvamento de los ocupantes de los edificios en caso de incendio. - Que se reduzca al mínimo, en cada edificio, el riesgo de incendio.
  58. 58. 46 - Que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como desde un edificio a otro. - Que se facilite la extinción de los incendios. No obstante para lo dispuesto anteriormente, habrá un "Listado Oficial de Comportamiento al Fuego", confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo o por la entidad que éste determine, en el cual se registrarán, mediante valores representativos, las cualidades frente a la acción del fuego de los materiales, elementos y componentes utilizados en la actividad de la construcción. La normativa que se empleara en nuestro caso de estudio nos entrega los valores y exigencias térmicas apropiadas para la zona 4, correspondiente a la ciudad de Curicó. Se puede concluir que para la casa de nuestro caso de estudio, se tiene por la materialidad una clasificación tipo D y cuenta con los siguientes elementos a considerar: - Muros corta fuego F-120 - Muros divisorios entre unidades F-60 - Elementos soportantes verticales (hasta la cubierta) F-60 - Muros no soportantes y tabiques - Techumbre F-15
  59. 59. 47 3.- CAPITULO II: METODOLOGIA PARA EL ESTUDIO COMPARATIVO Se pretende desarrollar una alternativa de viviendas en base a contenedores marítimos de 20 pies, la cual en los capítulos venideros se demostrara el por qué de la determinación; el caso específico que abordará esta investigación viene dado por el cumplimiento de la normativa acústica, ignifuga y térmica. Los resultados térmicos de las soluciones técnicas se basarán en el cumplimiento cabal de la normativa térmica de la Zona 4 en la región del Maule, ciudad de Curicó. El presupuestos asociados a esta alternativa de vivienda variara mediante el valor del contener mas el traslado hasta el punto de emplazamiento, sumado a esto las características del sándwich estructural, esto sumado el material que se debe de utilizar para dar cumplimiento a la normativa ignifuga y acústica. Una vez ya definido el paquete estructural para dar cumplimiento a la normativa vigente se realizara un estudio económico mediante el análisis de precios unitarios, de esta manera sabremos si la realización de la casa estudiada es factible económicamente realizarla en contenedores marítimos.
  60. 60. 48 3.1.- Descripción y Ubicación de la Casa Tipo. La vivienda seleccionada o vivienda tipo, está emplazada en el sector urbano de la ciudad de Curicó, en Calle las Heras N° 349. La superficie total de terreno es de 570 m2 y la superficie construida esta es de 109,11 m2 como se muestra más adelante en el cuadro de superficie. La vivienda corresponde a una edificación de un piso, con fundación corrida, albañilería reforzada realizada con ladrillo de nombre comercial "Gran Titán termoacústico estructural" y tensores cada 60 cm, estucada por ambos lados del muro y enchapada en la fachada exterior, además cuenta con cerchas de madera realizadas con tablas de 1x4" y 1x5", la cubierta está realizada con tejas de arcilla. Cabe mencionar que para la realización de este trabajo de título se cuenta con los planos de arquitectura, cálculo y especificaciones técnicas, además del informe de acondicionamiento térmico de la vivienda.
  61. 61. 49 Figura 6: Cuadro Superficies, Croquis de Ubicación, Datos del Proyecto
  62. 62. 50 Imagen 13: Ubicación, imagen satelital, Vivienda Tipo Fuente: (Google, 2.014) Imagen 14: Fachada principal de la Vivienda Tipo Fuente: De los autores
  63. 63. 51 a) Hoja de Catastro y Planta de Arquitectura El catastro nos permite extraer datos como el nombre del propietario, orientación, ubicación y distribución de la vivienda, así también nos entrega las distancias reales entre líneas oficiales, anchos de calles y veredas, los que nos ayuda en el estudio de factibilidad para recibir y descargar los contenedores que necesitaremos en el terreno. La planta de arquitectura, nos entrega la distribución de lo que es actualmente la vivienda, todos sus espacios interiores y colocación de artefactos sanitarios.
  64. 64. 52 Figura 7: Hoja de Catastro.
  65. 65. 53 Figura 8: Planta de Arquitectura
  66. 66. 54 b) Elevaciones y Cortes En estos planos se muestra de manera clara la facha de la vivienda, y sus distintas vistas para las restantes caras. En el corte podemos apreciar las alturas tanto interiores como exteriores, datos relevantes ya que la norma exige ciertas alturas mínimas que cumplir ya sea en cortafuegos o alturas interiores. Figura 9: Elevaciones
  67. 67. 55 Figura 10: Cortes.
  68. 68. 56 3.2.- Propuesta de la Vivienda Tipo en base a Contenedores Marítimos La vivienda se basa en la utilización de contenedores marítimos reciclados de 20 pies, que actúan como grandes vigas cajón. Se dispondrán 6 contenedores de tal manera de formar el polígono correspondiente al diseño de la vivienda original seleccionada, los que serán afianzados mediante soldadura. Durante el proceso de estructuración y disposición espacial de los contenedores en el terreno, se tuvieron variadas alternativas de las que seleccionamos una de acuerdo a criterios como m2 , distribución de los espacios, la opción más cercana el diseño real de la vivienda tipo construida en albañilería. Si bien la planta de arquitectura no es con exactitud igual a la arquitectura de la vivienda en albañilería, se respetaron los distanciamientos para que esta opción cumpla con la normativa tal como está aprobado el proyecto original, con esto se tienen las mismas dimensiones de antejardín, y distanciamientos con las construcciones vecinas.
  69. 69. 57 Figura 11: Posición definitiva de los contenedores en terreno Fuente: De los autores En la figura se aprecia como la distribución de los 6 contenedores, vistos en planta, se logra la distribución más cercana a lo que es la planta del original. Para generar los espacios interiores, es necesario el retiro de las caras que dan hacia el interior, esto mediante el uso de oxicorte que se detallara más adelante cuando expliquemos la solución de los vanos.
  70. 70. 58 Figura 12: Emplazamiento con posición definitiva de los contenedores. Fuente: De los autores
  71. 71. 59 Para generar los espacios interiores manteniendo la distribución interior del proyecto original, será necesario sacar algunas de las caras de los contenedores, que por su estructura con marco nos permite realizar esto sin perder sus características resistentes. Imagen 15: Distribucion definitiva de los contenedores en el terreno Fuente: De los autores
  72. 72. 60 De la distribución definitiva seleccionada para generar de la vivienda con los contenedores y como bien mencionamos antes, se trato de mantener lo mas similar posible a la vivienda tipo. La arquitectura final solo tuvo mínimas variaciones en el total de metros cuadrados pero que no afectan mayormente a nuestro estudio comparativo. Figura 13: Vista frontal de la distribucion definitiva de los contenedores con cercha. Dado la distribución de los contenedores, es posible mantener el diseño de las cerchas y la estructura de techo, para este punto, hemos logrado adecuar los contenedores para que sea similar en casi su totalidad el diseño al original.
  73. 73. 61 Figura 14: Planta de Arquitectura en base a contenedores Fuente: De los autores
  74. 74. 62 Figura 15: Corte con rasantes Fuente: De los autores Teniendo la arquitectura resuelta, podemos desarrollar los que serán las elevaciones y cortes, en la figura se muestra lo que se espera cumplir, al igual que el proyecto original, se han acotado las rasantes de 45º a 3,50 m en los ejes medianeros, y se ha acotado la altura interior, donde la exigencia mínima es de 2.30 m, que según las soluciones constructivas para cielo y que veremos más adelante, se espera poder respetar dicha distancia.
  75. 75. 63 a) Factibilidad del terreno para recibir los contenedores. Para instalar un contenedor es necesario básicamente contar con un terreno nivelado y compactado, que cuente con la factibilidad de acceso para el camión de transporte, que además pudiendo ser con grúa se sebe considerar el espacio suficiente para el radio de giro y realizar la descarga. Para nuestro caso de estudio y como muestra la figura, el terreno tiene 9,50 metros de frente con 60 metros de fondo. Las medidas de calle nos dan una distancia libre de 15 metros entre línea oficial. Los requerimientos mínimos exigidos para el despacho de los contenedores es contar con el espacio adecuado para el ingreso del camión rampla y hacer bajada del contenedor a piso. El área requerida por la impresa despachadora para el ingreso del camión es un mínimo de 4 metros de alto y 5 metros de ancho para la entrada. En cuanto al área de descarga esta debe tener entre 120 y150 metros cuadrados. (25 a 30 metros de largo y 5 metros de ancho)
  76. 76. 64 Figura 16: Distanciamientos calle Las Heras
  77. 77. 65 Imagen 16: Vistas de calle las Heras Fuente: Google Earth En las imágenes, podemos apreciar si existe el espacio necesario para la llegada del camión que transporta los contenedores, además nos da pie para evaluar la posibilidad del uso de un camión grúa para acomodar los contenedores en su posición final, se puede notar además que se cuanta con
  78. 78. 66 cableado eléctrico, por lo tanto es importante trabajar lo más alejados posible de estas zonas para evitar cualquier tipo de inconveniente. Para el tema del cableado eléctrico, se está en el supuesto de que se instalan los contenedores sin contar con la instalación eléctrica definitiva, por lo tanto el cableado que va desde la casa al tendido no existiría al momento del uso de la grúa. Otro parámetro importante por considerar, son las exigencias por parte de quienes transportan los contenedores para la llegada del camión, estos requieren un acceso de 5 m como mínimo por un largo de 30 m, esto para una correcta descarga y almacenamiento de los contenedores. Sin embargo para nuestro caso, no habrá acopio de los contenedores, se realizara la colocación directa del contenedor a su ubicación definitiva, una vez llagado llegado el camión a la faena, lo cuales se estacionarán en la calzada donde el camión con pluma hará la descarga al lugar que corresponda en la losa de fundación según emplazamiento. Esto se detalla a continuación en las figuras 17 y 18. Cabe mencionar que el terreno debe contar con las instalaciones sanitarias y eléctricas necesarias para el funcionamiento de la estructura modular, las cuales se cuenta con un MAP, cámara de inspección de alcantarillado y un medidor eléctrico existente.
  79. 79. 67 Hemos propuesto una secuencia para lo que será la instalación de los contenedores en el terreno, para ello se considera el uso de camión pluma, con un alcance del brazo de 30 m. Figura 17: Instalación del primer contenedor hacia el fondo del terreno Para la descarga de los contenedores en el terreno, se dará inicio con los contenedores hacia la parte posterior del terreno, luego se instalaran los contenedores de los costados y adosados al vecino. Previo a la ubicación
  80. 80. 68 definitiva de los contenedores detallados en la figura 19, se realizara el recubrimiento necesario a la cara que dará paso al muro de adosamiento con alguno de los vecinos. Figura 18: Adosamiento de los contenedores Finalizando con la instalación, se colocaran los dos últimos contenedores que van hacia el frente del terreno siguiendo la secuencia anterior se instala el recubrimiento del contenedor previo al afianzamiento de este a la losa de fundación. Con esta secuencia podemos asegurar que el camión de transporte no quede atrapado en el fondo del terreno, y trabaje desde una misma ubicación.
  81. 81. 69 Figura 19: Instalación del último contenedor hacia el frente del terreno Es importante destacar, que el uso de este camión requiere de permisos municipales por utilizar espacios públicos, en este caso trabajos donde será necesario cerrar y señalizar el uso de ambas calzadas de calle Las Heras.
  82. 82. 70 b) Fundaciones y Fijaciones Debido a que nuestra habilidad como ingenieros constructores no será el diseño estructural, nos hemos apoyado en uno de nuestros profesores de cátedra (Señor Mario Yáñez, Ingeniero Civil), para el diseño de la fundación, el cual propuso una solución con una losa de fundación de espesor 10 cm con un hormigón de resistencia H-15 a los 28 días y una dosificación de 270 Kg/ cem/ m3 , en la parte inferior a la losa una malla de fierro 12 mm a 20 cm. Dada la disposición de los contenedores en el terreno, se presentara en algunos sectores separación habitable entre contenedores, la cual será necesario realizar una solución constructiva que permita mantener el nivel entre contendores. Para esto hemos propuesto en los puntos necesarios elevar la cota terminada de la losa de fundación, con una respectiva junta de dilación, ya que al momento que sea solicitada sísmicamente los materiales no reaccionara de la misma manera evitando posibles daños severos a la infiltración de humedad hacia el interior de la vivienda.
  83. 83. 71 Figura 20: Corte Losa de fundación y detalles Una vez claro el tipo de fundación a utilizar y la solución para la problemática de la separación entre contenedores, solo nos queda definir y explicar la fijación de los contenedores a la losa de fundación, el cual se realizara atreves de flanches metálicos de un espesor de 5mm cada 40cm, con dimensiones aproximadas de 300 mm por 100 mm, instalados previamente antes de hormigonar la solución de fundación.
  84. 84. 72 Figura 21: Planta Losa de Fundación con Flanches de fijación Fuente: http://blog.is-arquitectura.es
  85. 85. 73 c) Uniones de los contenedores Al momento de disponer los contenedores en el terreno y formar el polígono que dará forma a la vivienda, surgirán uniones constructivas entre dos o más contenedores, ya sea a lo ancho o largo de los elementos, estas se realizaran mediante una junta entre los aceros de los contenedores a través de un cordón soldado con dimensiones no menores a 1 cm de longitud las que permitirán rigidizar el conjunto de contenedores para formar la vivienda monolítica. Otra solución para las uniones entre contenedores, es mediante pernos colocados en todas las aristas donde surjan las uniones constructivas al igual que el método por soldadura. La solución definitiva para las uniones se resolverá de acuerdo a su costo, donde se optara por el cual encarezca en menor cantidad el proyecto.
  86. 86. 74 Figura 22: Uniones entre contenedores
  87. 87. 75 Figura 23: Uniones entre contenedores En los vértices de los contenedores se encuentran los llamados esquineros, estas serán clave para la unión de ellos, y que según muestra la figura se cuenta con ocho uniones las que irán soldadas
  88. 88. 76 Figura 24: Detalle de unión de contenedores Fuente: (http://blog.is-arquitectura.es) La soldadura se hará en por todo el contorno de los esquineros que se encuentran unidos, con esto se logra formar una sola estructura entre los contenedores que darán paso a la vivienda. Como se trata de acero corten, se utilizara soldadura al arco de forma manual, la que será resistente a la corrosión al igual que el acero.
  89. 89. 77 d) Vanos Sera necesario considerar la apertura de las cara del contenedor, los cuales serán vanos que recibirán puertas y ventanas de la vivienda, estos se resolverán mediante el uso esmeril angular y discos de corte apropiados para realizar el trabajo. Se debe de aclarar que solo se intervendrán los costados de las caras del contenedor y no las aristas, ya que su estructura es mediante marcos, se tomo esta decisión para no dañar el contenedor a nivel estructural. Imagen 17: Cortes para generar vanos Fuente: (http://edificioscontenedor.blogspot.com)
  90. 90. 78 Figura 25: Detalle de solución para instalación de ventanas en vanos Una vez realizados los cortes que generan los vanos, se emplearan piezas de perfil metálico rectangular en 2 mm de espesor como pre marcos que serán los encargados de recibir los marcos tanto de puestas como ventanas.
  91. 91. 79 e) Aislación Un aspecto que debemos considerar y de los contenedores es su aislación térmica y acústica, para evitar esto podemos proponer soluciones de aislación tanto por dentro como por fuera. Para el aislamiento, se procurara utilizar soluciones constructivas, las cuales afecten mínimamente el espacio interior del contenedor, ya que se establece en la O.G.U.C., la altura mínima terminada interior de piso a cielo que son 2,30 metros. Los materiales utilizados serán analizados más adelante ya que debemos procurar que estos cumplan con la reglamentación térmica e ignifuga. Teniendo claro los conceptos antes mencionados sobre la unión de los contenedores y el aislamiento es que nos queda definir como se compondrán los elementos constructivos, siempre teniendo de base la vivienda tipo con el fin de mantener la calidad de los materiales y de alguna manera hacer lo mas semejante posible la propuesta con contenedores a lo que es la construcción en albañilería. Como se explicó anteriormente, en el desarrollo de este proyecto de título es necesario dar cumplimiento a 3 normas: Reglamentación ignífuga, acústica y térmica.
  92. 92. 80 El desarrollo de las 2 primeras condicionantes quedan establecidas por una selección adecuada de las soluciones a partir de los listados ofrecidos por el Ministerio de Vivienda, los cuales son certificados a partir de ensayos según establecen las Normas Chilenas respectivas. Sin embargo como el estudio es a partir de una vivienda emplazada en la ciudad de Curicó, ya sabemos que debemos basarnos según la reglamentación térmica en la zona 4, para los elementos de: Muros, piso ventilado y complejo de techumbre. Por tanto, se presentan los elementos constructivos con las particularidades referidas a Resistencia-Transmitancia térmica en cada elemento exigido por la Reglamentación térmica.
  93. 93. 81 3.3.-Normativa aplicada Como mencionamos en puntos anteriores, para el desarrollo de un proyecto de vivienda es necesario cumplir con ciertas exigencias mínimas dispuestas en la normativa chilena. Si bien la vivienda seleccionada cuenta con todas las factibilidades que se le exigieron para el permiso de edificación y que como sabemos se encuentra construida, necesitaremos evaluar estas mismas exigencias para comprobar si la vivienda al construirla en contenedores cumpliría con la normativa, pero más a cabalidad con las relacionadas a la exigencia térmica e ignifuga. . Para el caso de las exigencias de emplazamientos, que establezca la O.G.U.C, no tendremos mayor evaluación que mantener las correspondientes a la vivienda tipo, ya que el diseño, distanciamiento y rasantes se mantendrán de acuerdo a planos aprobados de la vivienda tipo. Debido a la reciente aparición de los contenedores marítimos reciclados como material de construcción de viviendas, es que hay pocos estudios y poca experiencia respecto a sus inconvenientes y ventajas. Sin embargo, es posible predecir su comportamiento de manera comparativa guiándose por los listados de soluciones de comportamiento al fuego y listado térmico entregados por el MINVU.
  94. 94. 82 a) Factibilidad Térmica i) Techumbre. Las exigencias de acondicionamiento térmico para la techumbre serán las siguientes: A) En el caso de mansardas o paramentos inclinados, se considerará complejo de techumbre todo elemento cuyo cielo tenga una inclinación de 60º sexagesimales, o menos, medidos desde la horizontal. B) Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos, los materiales aislantes térmicos o soluciones constructivas especificadas en el proyecto de arquitectura, sólo podrán estar interrumpidos por elementos estructurales de la techumbre, tales como cerchas, vigas y/o por tuberías, ductos o cañerías de las instalaciones domiciliarias. C) Los materiales aislantes térmicos o las soluciones constructivas especificadas en el proyecto de arquitectura, deberán cubrir el máximo de la superficie de la parte superior de los muros en su encuentro con el complejo de
  95. 95. 83 techumbre, tales como cadenas, vigas o soleras, conformando un elemento continuo por todo el contorno de los muros perimetrales. D) Para obtener una continuidad en el aislamiento térmico de la techumbre, todo muro o tabique que sea parte de ésta, tal como lucarna, antepecho, dintel, u otro elemento que interrumpa el acondicionamiento térmico de la techumbre y delimite un local habitable o no habitable, deberá cumplir con la misma exigencia que le corresponda al complejo de techumbre E) Para toda ventana que forme parte del complejo techumbre de una vivienda emplazada entre la zona 3 y 7, ambas inclusive, cuyo plano tenga una inclinación de 60º sexagesimales, o menos, medidos desde la horizontal, se deberá especificar una solución de doble vidriado hermético, cuya transmitancia térmica debe ser igual o menor a 3,6W/m2 K. ii) Muros. Las exigencias de acondicionamiento térmico para muros serán las siguientes: A) Las exigencias señaladas serán aplicables sólo a aquellos muros y/o tabiques, soportantes y no soportantes, que limiten los espacios interiores de la
  96. 96. 84 vivienda con el espacio exterior o con uno o más locales abiertos, y no será aplicable a aquellos muros medianeros que separen unidades independientes de vivienda. B) Los recintos cerrados contiguos a una vivienda tales como bodegas, leñeras, estacionamientos e invernaderos, serán considerados como recintos abiertos según la reglamentación vigente, y sólo les será aplicable las exigencias a los paramentos que se encuentren contiguos a la envolvente de la vivienda. C) Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos en tabiques perimetrales, los materiales aislantes térmicos o soluciones constructivas especificadas en el proyecto de arquitectura, sólo podrán estar interrumpidos por elementos estructurales, tales como pies derechos, diagonales estructurales y/o por tuberías, ductos o cañerías de las instalaciones domiciliarias. D) En el caso de la albañilería confinada de conformidad a la definición de la NCh 2123, no será exigible el valor de U en los elementos estructurales tales como pilares, cadenas y vigas. E) En el caso que el complejo muro incorpore materiales aislantes, la solución constructiva deberá considerar barreras de humedad y/o de vapor,
  97. 97. 85 según el tipo de material incorporado en la solución constructiva y/o estructura considerada. F) En el caso de puertas vidriadas exteriores, deberá considerarse como superficie de ventana la parte correspondiente al vidrio de la misma. Las puertas al exterior de otros materiales no tienen exigencias de acondicionamiento térmico. b) FACTIBILIDAD IGNIFUGA Tomando en cuenta las exigencias de la normativa para la protección ignifuga, será necesario para la construcción de la vivienda propuesta en este análisis comparativo, tener valores de protección ignifuga entre F-15 y F-120, para ambos sistemas constructivos, el tradicional en albañilería y el modulado en contenedores marítimos. Sin embargo, para esta escala de viviendas, iguales o menores a 140 m2 de superficie, se permite bajo el artículo 4.3.5 punto 14 de la O.G.U.C. la posibilidad de tener niveles de protección ignífuga de a lo menos F15 en todos sus elementos y componentes soportantes siempre que el muro de adosamiento o divisorio cumpla con una resistencia de F60.
  98. 98. 86 3.4.- Estudio de mercado de los contenedores. Para fines de este estudio, se realizó un catastro de las principales empresas que proveen contenedores. Para conocer precios y valores de transporte se realizó una cotización tipo vía correo electrónico como la que sigue: Para: contacto de la empresa @ empresa de contenedores.cl Asunto: Solicitud de Cotización Estimados Srs. (Empresa de contenedores) Mediante el presente correo, solicito cotización de Contenedor Standard 20 pies (tipo bodega), para proyecto particular, con transporte y descarga en la cuidad de Curicó. A la espera de su respuesta, me despido cordialmente. (Datos del alumno que cotizo) Esta cotización se envió entre los meses de septiembre y noviembre del año 2.013 a los principales proveedores Nacionales solicitando 6 unidades a transportar a la ciudad de Curicó en la Séptima Región.
  99. 99. 87 3.5.- Análisis presupuestario Una vez realizado el diseño definitivo de la propuesta con contenedores, se realiza el análisis de precio unitario de cada uno de los sistemas constructivo con los requerimientos necesarios para cada caso. Este análisis de precio unitario considera básicamente los siguientes ítems:  Obra Gruesa: Excavaciones, moldajes, enfierradura, hormigón, barrera de humedad, barrera de vapor, estructura de paneles, estructura de piso y cielo, techumbre, hojalatería y medianero.  Terminaciones: Puertas y ventanas, revestimiento interior, aislación ignífuga y artefactos sanitarios.  Instalaciones: Agua potable, agua caliente, alcantarillado y electricidad.
  100. 100. 88 4.- CAPITULO III: ESTUDIO COMPARATIVO, TÉCNICO - ECONÓMICO 4.1.- Elementos constructivos Se debe aclarar que la totalidad de las soluciones para la vivienda en base a contenedores maritimos son extraidas del "Lisatado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construccion", realizado por "Centro de Investigacion, Desarrollo e Innovacion de Estructuras y Materiales" (IDIEM). Estas soluciones tienen vijencia asta el año 2015. a) Solución existente de la vivienda construida para complejo de techumbre. Las cerchas de madera serán de pino insigne grado estructural 1 o 2, de 1” x 4” sin nudos pasados ni deformaciones que afecten a la resistencia. Con arriostramientos (cruces) de madera de pino bruto 1” x 4”. Se utilizará madera seca con un máximo de un 12 % de humedad. La aislación térmica a utilizar es el Poliestireno Expandido de 100 mm de espesor con una densidad de 10 Kg/m3 . La que cubrirá en plano horizontal toda la superficie de la vivienda sobre el entramado de cielo. No deberán quedar orificios entre las uniones de las planchas, bajo entramado de pino de 2” x 2”, se considera cielo con planchas de yeso cartón de 10 mm
  101. 101. 89 Figura 26: Cercha y detalle cielo Fuente: De los Autores El desarrollo de las cerchas se realizara de acuerdo a estructura de la vivienda original, ya que por disposición de los contenedores y la semejanza en cuanto a diseño que se pretende mantener entre ambas opciones, es que se utilizara la misma especificación y aproximadamente las mimas medidas para la estructura de cerchas y techumbre en general.
  102. 102. 90 b) Solución propuesta para complejo de techumbre en vivienda en base a contenedores Se Debe de aclarar que al momento de proponer la solución térmica para el complejo de techumbre no se consideró el contenedor en ninguno de sus ámbitos ya sea el metal ni la cámara de aire que genera, así también momento del cálculo y al mismo tiempo se cambiaron el listoneado inicial por omegas para nivelar e instalar la plancha de yeso cartón. i) Descripción de la Solución Estructura soportante de cerchas de madera según cálculo, costaneras de pino 2” x 2”, cubierta en planchas fibrocemento de 4 mm de espesor mínimo, cielo en plancha Volcanita de 10 mm, en listoneado de pino de 2” x 2” a ejes variables según diseño, material aislante en espesor variable según zona térmica, de AISLANGLASS EN PANELES CON DENSIDAD DE 16 kg/m3 , colocado sobre listoneado de soporte. (Listado of. De materiales MINVU)
  103. 103. 91 Tabla 9: Solución complejo de techumbre según NCh 853 ESTRATIGRAFIA SOLUCION SEGÚN NCh853 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 MATERIAL Espesores mínimos expresados en mm. Capa de aire superficial interior 0 0 0 0 0 0 0 Yeso cartón de 10 mm 10 10 10 10 10 10 10 Lana mineral 16Kg/m3 39 58 78 96 114 133 151 Capa de aire superficial exterior 0 0 0 0 0 0 0 FUENTE: (MINVU, Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y componentes de la Construcción) c) Solución propuesta para vivienda en base a contenedores Las cerchas de madera serán de pino insigne grado estructural 1 o 2, de 1” x4” sin nudos pasados ni deformaciones que afecten a la resistencia. Con arriostramientos (cruces) de madera de pino bruto 1” x 4. Se utilizará madera seca con un máximo de un 12 % de humedad. La Aislación térmica a utilizarse es el Poliestireno Expandido de 100 mm de espesor con una densidad de 10 Kg/m3 . La que cubrirá en plano horizontal toda la superficie de la vivienda sobre el contenedor el cual se utilizara como estructura de cielo. No deberán quedar orificios entre las uniones de las planchas, bajo la estructura del contenedor, se considera cielo con planchas de yeso cartón de 10 mm previamente niveladas con omegas.
  104. 104. 92 Figura 27: Detalle solución de cielo. Fuente: De los Autores d) Solución existente para muros en la vivienda tipo. El muro está diseñado con ladrillos cerámicos hechos a máquina de nombre comercial "Gran Titán Termoacústico Estructural" de dimensiones nominales 290 x 154 x 113 mm, utilizando un mortero de pega de dosificación 1:3 en volumen, de 15 mm de espesor promedio entre ladrillos (con un máximo de 18 mm y un mínimo de 12 mm).
  105. 105. 93 Se instalan escalerillas tipo acma Nº 91 cada 4 hiladas de ladrillos, quedando amarradas a pilares. Además se colocan tensores de fe 10 mm, cada 60 cm y tensores adicionales de fe 12 mm en los encuentros de muro y en costados de vanos de ventanas y puertas. Figura 28: Solución de muro existente Fuente: De los autores
  106. 106. 94 e) Solución propuesta para muros en vivienda en base a contenedores marítimos Se debe aclarar que al momento de proponer la solución térmica para muros perimetrales, no se consideró el contenedor como elemento metálico solo se tomó en cuenta la cámara de aire que genera el acero corrugado de sus paredes, al mismo tiempo se cambiaron los pies derechos iniciales de metal galvanizado, por omegas para generar el plomo necesario y al mismo tiempo adosar las planchas del revestimiento que den cumplimiento a la normativa. Debido a lo descrito en los puntos anteriores, la casa en base a contenedores maritomos es menor a 140 m2 construidos, por lo tanto no todos los muros perimetrales beden de cumplir con la resistencia de F-60 sino solo los que deban ir adosaos, el resto de los muros seran de resisitencia F-15. Figura 29: Propuesta inicial para solución de muros Fuente: De los Autores
  107. 107. 95 i) Descripción de la solución para muros perimetrales adosados y muros corta fuego, con resistencia F-60 Elemento constructivo muro perimetral conformado dos montantes de acero galvanizado tipo C de 90 x 38 x 0.85 mm. Distanciados entre ejes a máx. 60 cm. Y de dos soleras (superior e inferior) 92 x 30 x 0.85 mm. Esta estructuración está forrada por una de sus caras con plancha de yeso cartón estándar de 15 mm. La otra cara esta revestida con placa de fibrocemento de 6 mm. Tal configuración deja espacios libres el interior del panel, rellenado con una colchoneta de lana mineral de 80mm de espesor y densidad de 40 Kg/m³. Quedando 10 mm. De cámara de aire que en conjunto responden a la solicitación térmica. (Listado of. De materiales MINVU) Figura 30: Detalle de la solución para muro resistencia F-60 Fuente: De los autores
  108. 108. 96 Para la solución del muro adosado de los contenedores, estos deben ser de resistencia F-60, por lo tanto, se ha propuesto la colocación planchas de fibrocemento de 6 mm en la parte exterior, estas irán sobre una estructura de metal galvanizado llamado omegas, que servirán de soporte entre el acero corrugado del contenedor y la plancha de fibrocemento, por el interior se considerara yeso cartón de 15 mm, también sobre omegas. Para la aislación se considera lana mineral de 80 mm. Con esto se cumple con las exigencias mínimas para la zona. Figura 31: Solución muro contenedor F-60 Fuente: De los autores
  109. 109. 97 ii) Descripción de la solución para tabiques y muros perimetrales no adosados, con resistencia F-15 Esta formado por una estructura metalica. Consta de cinco montantes verticales (pie-derechos), en perfiles de acero galvanizado tipo "C", de 38x38x7x0,5 mm. distanciados entre ejes 0,55 m aproximadamente, y de dos soleras (inferior y superior) de 40x20x0,5 mm. Esta estructuracion esta formada por ambas caras con planchas de yeso carton de 10 mm de espesor cada una. Las planchas estan atornilladas a la estructura de acero. tal configuracion deja espacios libres en el interior del panel, los cuales estan rellenos con lana mineral, culla densidad media aparente es de 40 Kg/m3 . El peso del elemento es de 101 Kilogramos. espesor total del elemento 60 mm (Listado of. Del comportamiento al fuego MINVU) Figura 32: Detalle solución tabique interior F-15 Fuente: De los autores
  110. 110. 98 Para la solución del muro no adosado de los contenedores, estos deben ser de resistencia F-15, por lo tanto, se ha propuesto la colocación planchas de yeso cartón de 10 mm por ambas caras, al exterior se considera la plancha adosada directamente al contenedor y por el interior se considerara el yeso cartón sobre omegas. Para la aislación se considera lana mineral de 40 mm. Con esto se cumple con las exigencias mínimas para la zona. Figura 33: Solución muro contenedor F-15 Fuente: De los autores
  111. 111. 99 4.2.- Estudio Económico En este punto se presenta el estudio económico que permitirá conocer la real factibilidad de construir la vivienda tipo en la propuesta de estructurarla en contenedores marítimos. Este estudio se hará en base al presupuesto real utilizado para la vivienda tipo, que como ya sabemos está construida en albañilería. El valor de los contenedores marítimos es variable a lo largo de Chile y es bastante dependiente de las condiciones internacionales de demanda, transporte y precio del acero; es importante nombrar que las cotizaciones para los contenedores se realizaron entre los meses de septiembre y diciembre del año 2.013 El análisis de precio unitario total se adjunta en los anexos, ya que en este punto del capítulo se presentan los valores finales para cada ítem. Se realizó una cubicación para la vivienda en las dos opciones constructivas. Es importante señalar que el detalle de este punto 3.4 “Estudio económico”, en lo que respecta al análisis de precios unitario de cada opción constructiva, se encuentra en, capítulo 4 de “Anexos” (página 121).
  112. 112. 100 a) Presupuestos por empresa para los contenedores: A continuación se presentan los valores que las empresas entregaron para la adquisición de 1 contenedor de 20 pies, sin considerar transporte, y la adquisición de 200 contenedores de 20 pies considerando valor de transporte. Como existen variadas empresas que comercializan contenedores marítimos a lo largo del país, en el presupuesto final de los proyectos se considerará una distancia de transporte igual a un radio de 60 km. Tabla 9: Cuadro comparativo de precios por unidad Empresa Precio Unitario Transporte c/descarga Transporte $ / Km Total c/IVA Agunsa 1.000.000 260.000 1.347 1.260.000 Contenedores Raco Chile 1.090.000 350.000 1.813 1.440.000 OT Logistica 1.200.000 400.000 2.073 1.600.000 CCA Ltda. 1.100.000 0 1.100.000 SOCSA Chile 1.060.000 180.000 933 1.240.000 Servicontainer 1.025.000 0 1.025.000 Fuente: De los Autores.
  113. 113. 101 Grafico 1: Valor del contenedor según proveedor Fuente: De los Autores. Grafico 2: Valor de transporte en $/km Fuente: De los Autores.
  114. 114. 102 Es primordial conocer el valor de los contenedores como materia prima de la propuesta a comparar, para esto se genero una terna, ya cotizada y se tomara en cuenta el valor del contenedor, de forma individual, además se considerara el costo del transporte de estos. Para confeccionar el presupuesto se considerara el valor menos incidente en el costo final del proyecto, de debe dejar en claro, al momento de escoger un proveedor se consideraran los dos criterios anteriores, (costo del contenedor y transporte), en ningún momento se tomará el valor de un proveedor y de otro por separado. Como se considerara el costo del contendor y el transporte, primeramente se pensó en las ciudades de San Antonio, Valparaíso y Concepción para cotizar, ya que son ciudades con gran movimiento de contenedores pero dado a la distancia que hay entre Concepción y Curicó, que son 309 Km aproximadamente y en comparación a los 190 Km que existen entre Santiago y Curicó, descartamos las cotizaciones correspondientes a Concepción ya que influirían demasiado en costo del proyecto final.
  115. 115. 103 b) Presupuestos de los prototipos Se generó un análisis de precios unitarios de los 2 prototipos en base a especificaciones para ambos sistemas constructivos, albañilería y contenedores marítimos. Estas especificaciones cumplen con los requisitos de protección acústica, ignífuga y térmica requerida por las normativas nacionales. El detalle de cada punto presentado en este capítulo se muestra en su totalidad en el capítulo 4, Anexos (página 124) de este proyecto de titulo. A continuación se presenta un resumen de cada presupuesto considerando material, mano de obra, instalaciones, gastos generales, utilidades, IVA y descuentos, el valor de la UF a ocupar será de $23.716,65, correspondiente al día 21 de Abril de 2.014. Este análisis de precio unitario fue realizado en base a la revista ONDAC, en su versión web y considera básicamente los siguientes ítems: Obra Gruesa: Excavaciones, moldajes, enfierraduras, hormigón, barrera de humedad, barrera de vapor, estructura de paneles, estructura de piso y cielo, techumbre, hojalatería y medianero. Terminaciones: Puertas y ventanas, revestimiento interior, aislación ignífuga y artefactos sanitarios. Instalaciones: Agua potable, agua caliente, alcantarillado y electricidad.
  116. 116. 104 En el cuadro resumen del análisis de precios unitarios se consideran: Materiales: La sumatoria de materiales, desgaste de herramientas y pérdidas. Mano de obra: Considera los honorarios para cada trabajador, ayudante y las leyes sociales correspondientes. Instalaciones y sub contratos: Dependiendo del ítem en caso de ser requerido. Costo directo: La suma de materiales, mano de obra, instalaciones y subcontratos. Una vez concluidos los presupuesto de ambos prototipos, podemos darnos cuenta, como se muestra en las tablas siguientes, que el valor de inversión son similares, existiendo una diferencia de UF 82,9 más para la opción en contenedores marítimos, que corresponde a un 4% por sobre el valor de la alternativa en albañilería, y que por lo tanto el costo directo no es un factor determinante al momento de elegir entre alguna de las opciones, debido a esto y a la reducción considerable en el tiempo de construcción, tal como se puede ver en el punto 4.3 “Programas de Trabajo”; al presupuesto se agregaron los gastos generales del proyecto, de esta manera se podrá optar por una opción u otra.
  117. 117. 105 Tabla 10: Presupuestos resumido vivienda tipo en albañilería Fuente: De los autores
  118. 118. 106 Tabla 11: Presupuesto resumido vivienda en base a contenedores Fuente: De los autores
  119. 119. 107 Efectivamente el presupuesto sufrió modificaciones en el valor total una vez ingresados los gastos generales, Como se puede ver el prototipo en base a contenedores disminuyó considerablemente el valor total, en cambio la vivienda de albañilería aumento su valor en UF 944.59, ya obteniendo este nuevo dato se tiene mayor cantidad de herramientas para determinar el prototipo a utilizar. 4.3.- Programas de Trabajo Una vez realizado el estudio de mercado de la oferta de contenedores, la factibilidad técnica y el análisis de precio unitario, solo nos queda realizar el programa de trabajo para ambos sistemas constructivos para evaluar y comparar los tiempos de ejecución para cada uno, y poder demostrar si lo esperado es realmente que la construcción con contenedores se realiza en menor tiempo que construir con albañilería.
  120. 120. 108 Los programas de trabajo fueron realizados mediante el uso del programa Ms Project donde se genero la Carta Gantt para la vivienda original y otra para su opción en contenedores. La Carta Gantt, es un diagrama cuyo objetivo es mostrar el tiempo de dedicación previsto a lo largo de un tiempo total determinado. A continuación se muestran las Cartas Gantt o también llamados Programas de Trabajo para ambas alternativas de la vivienda, con las principales partidas que se requieren para la realización de la obra.
  121. 121. 109 Diagrama 1: Carta Gantt Vivienda Albañilería Fuente: De los Autores
  122. 122. 110 Diagrama 2: Carta Gantt Vivienda Contenedores Fuente: De los Autores
  123. 123. 111 Se desarrollaron los programas de trabajos con las principales tareas a realizar en la obra, se pudo apreciar que la instalación de los contenedores disminuye en 64 días el tiempo de ejecución de la obra en comparación a la construcción en albañilería. Como se podía esperar, en la obra gruesa es donde se refleja la mayor diferencia en tiempos, dado que la instalación de los contenedores versus los muros de albañilería tienen una diferencia considerable de tiempo de ejecución. En temas de recursos, más específicamente, mano de obra utilizada, se consideraron las partidas con la misma cantidad de trabajadores para no afectar la comparación de ambos casos. Claramente, el asignar mayores recursos a una de las propuestas habría significado reducciones en tiempos de ejecución durante una misma jornada laboral, lo que habría generado una comparación errónea.
  124. 124. 112 5.- CONCLUSIONES Aunque la construcción de viviendas estructuradas en contenedores marítimos reciclados no es común en Chile, se puede notar el uso de este material a nivel nacional, mayoritariamente en el rubro de la construcción, ya que se está masificando el uso de contenedores como oficinas dando rápida solución a las instalaciones de faenas. El uso de contenedores habitables, si bien está entrando en el mercado comercial como una solución rápida a soluciones habitacionales, tiene una limitante que bien pudimos apreciar en nuestro estudio comparativo, y tiene que ver con el transporte, dado las distancias a las que se encuentran los centros de acopio es necesario evaluar el valor por kilometro antes de pensar en utilizar este sistema en cualquier punto del país. Para la ciudad de Curicó, los resultados obtenidos en los presupuestos al considerar solo el costo directo de la construcción, nos arrojaron una diferencia a favor de la construcción en albañilería de UF 82,9, lo que corresponde a un 4 % por debajo del resultando económico de la construcción en contenedores, correspondiente a materiales y mano de obra, esta diferencia porcentual no es un factor convincente para decidir entre un sistema constructivo u otro, por lo que además se analizo el factor tiempo, realizando los
  125. 125. 113 programas de trabajo de los cuales obtuvimos los tiempos de ejecución de las principales partidas (obra gruesa), siendo la construcción con contenedores una solución constructiva más rápida comparada a lo tradicional, pudimos apreciar una disminución del 45% del tiempo empleado al construir con contenedores. Tomando en cuenta esta disminución, considerable en el tiempo utilizado para realizar la obra gruesa es que se incorporó al presupuesto los gastos generales del proyecto, los cuales fueron cruciales al momento de tomar una decisión entre un sistema constructivo u otro, una vez incorporados los gastos generales se produjo un margen de 24,75% a favor de la vivienda en base a contenedores esto se traduce en UF 944,59 bajo el costo de la vivienda de albañilería. Para este caso de estudio la vivienda realizada en contenedores es factible tomando en cuenta que se realizaría la obra en casi la mitad del tiempo y de la mano se reducen los gastos generales del proyecto, siendo estos dos factores determinante al momento de optar por un sistema constructivo, pero si quisiéramos evaluar otro proyecto, podría haber otro resultado ya que el uso de contenedores tiene sus limitantes, por ejemplo el terreno debe cumplir con ciertas características de distanciamientos y alturas para descargar un contenedor, se debe contar con un sector adecuado, con alguna base como piso, si se desea almacenar el contenedor para que este no tenga contacto directo con el suelo natural ya que la humedad deterioraría la estructura, o bien,
  126. 126. 114 tener la fundación lista para la recepción y colocación definitiva del contenedor y generar el local habitable A partir de los resultados de nuestro estudio, nos queda el cuestionamiento que ha sido base para formular este proyecto de titulo, y la pregunta recae en ¿qué método constructivo, según los datos obtenidos es mejor usar en Curicó?, esta pregunta se puede responder desde dos perspectivas, una social, que tiene que ver con el pensamiento ciudadano y la otra como profesional y futuros ingenieros constructores, si nos enfocamos en la sociedad curicana el mayor porcentaje de las viviendas son de albañilería, por lo tanto el proponer la utilización de contenedores a los habitantes sin tener conocimiento de su factibilidad como alternativa constructiva puede provocar rechazo y la respuesta será utilizar el método tradicional que es la albañilería. Ahora respondiendo desde el punto de vista profesional, utilizando la alternativa en contenedores tenemos una reducción del tiempo de ejecución de la obra, siendo casi la mitad de la alternativa en albañilería, este factor en construcción es tan importante como la reducción de los gastos generales, por lo que para nosotros, la alternativa en contenedores sería la primera opción, debido a que tiene un costo menor en la ejecución además de un menor tiempo de ejecución, por lo tanto el flujo de caja será más reducido obteniendo un mayor valor presente.
  127. 127. 115 Terminado el desarrollo de este proyecto de titulo, pudimos pensar de manera más global el tema de la construcción de viviendas estructuradas en contenedores marítimos, notamos que realizando ciertos cambios podríamos fácilmente usar estos datos como base para originar un proyecto de vivienda en cualquier zona del país. Para concluir, este proyecto de titulo nos deja con muchos temas interesantes de investigar y desarrollar, como el comportamiento estructural de los contenedores, analizar la vida útil de un contenedor habitable, el uso del contenedor para generar otro tipo de espacios, como son los subterráneos para viviendas o bien como soluciones de ampliación de viviendas, dando solución a uniones entre distintos elementos.

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