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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CONFORT TERMICO DE LAS VIVIENDAS EN ZONAS ALTO ANDINAS CON PACAS DE AVENA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

PRESENTADO POR: ALVARO APAZA MAMANI

COLABORADORES: OSCAR AARON PERCA CHURA WILSON QUINTO MACHACA JAIME AUGUSTO FLORES ALFARO DREYY ANTHUANNET SANTOS TAGLE

ASESOR: XXXXXXXXXXXXXXXXXX

LINEA DE INVESTIGACION: XXXXXXXXXXXXXXXXX JULIACA – PERÚ

2018

ÍNDICE 1.

PROBLEMA DE INVESTIGACION ........................................................................................... 4 1.1.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................. 4

1.2.

JUSTIFICACIÓN Y LIMITACIONES .................................................................................... 4

2.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................................................... 4 2.1.

OBJETIVO PRINCIPAL .......................................................................................................... 4

2.2.

OBJETIVO ESPECIFICO......................................................................................................... 5

3. MARCO TEORICO ............................................................................................................................. 5 3.1. Casas Invernaderos ....................................................................................................................... 5 2.2.2 Construcción Sustentable ............................................................................................................. 5 2.2.3 Sistema de Construcción .............................................................................................................. 6 3.2. PACAS DE AVENA .................................................................................................................... 6 Avenas de Forraje .................................................................................................................................. 6 

Fabricación de la Avena................................................................................................................. 8



Clases de Avena Forrajera. ............................................................................................................ 9

Características de las Pacas .................................................................................................................13 Problemas con el Confort Térmico en Viviendas Alto Andinas ...........................................................14 Proceso de Construccion para Muros de Pacas con Estructuras de Soporte......................................14 

CIMIENTOS ..................................................................................................................................14



MUROS ........................................................................................................................................15



BARRO .........................................................................................................................................15



ACABADOS ...................................................................................................................................15



TECHOS ........................................................................................................................................16

Proceso de Construcción para Muros de Paca Estructurales ..............................................................16 

CIMIENTOS ..................................................................................................................................16



TECHO ..........................................................................................................................................17



BARRO .........................................................................................................................................17



ACABADOS ...................................................................................................................................17

3.3. ASPECTOS FUNDAMENTALES ........................................................................................... 17 3.4 MARCO CONCEPTUAL ........................................................................................................... 18 Generalidades......................................................................................................................................18 Definición de Conceptos......................................................................................................................18 Investigación........................................................................................................................................18 Pacas de avena. ...................................................................................................................................19 Material de Construcción. ...................................................................................................................19 4.

VARIABLES............................................................................................................................... 20 4.1.

Variable independiente. ........................................................................................................... 20

Indicadores. .........................................................................................................................................20 4.2.

Variable dependiente. .............................................................................................................. 20

Indicadores. .........................................................................................................................................20 5. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN. ...................................................................................... 20 5.1. PROCEDIMIENTO METODOLOGICO DE LA INVESTIGACION: ..................................... 20 DISEÑO DE LA INVESTIGACION:...........................................................................................................20 5.2. METODOS APLICADOS EN LA INVESTIGACION: ............................................................ 21 tipo de Investigación: ..........................................................................................................................21 Nivel de Investigación: ........................................................................................................................21 5.3. POBLACION Y MUESTRA:..................................................................................................... 21 Población: ............................................................................................................................................21 Muestra: ..............................................................................................................................................21 DISEÑO DE CONSTRASTACION DE HIPOTESIS .....................................................................................22 Hipótesis general. ................................................................................................................................22 Hipótesis específicas............................................................................................................................22 Lugar de Investigacion: ........................................................................................................................24 Bibliografía ............................................................................................................................................ 25

1. PROBLEMA DE INVESTIGACION 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En épocas de intenso frio en la región puno, las viviendas carecen de aislante de térmico por ende proponemos una construcción típica, factible, rápida, y económica de construir con materiales fáciles de conseguir y de la misma zona en su totalidad. Se conoce que la avena es un forraje para la alimentación del ganado vacuno y ovino, es también abundante en el departamento de Puno. La propuesta es construir con avena seca comprimida, conocida como “PACA” el cual está compuesto puramente de avena seca comprimida, el cual no es tan difícil procesarlo hasta su conversión en PACAS de avena, El proyecto se investigará profundamente sobre la PACA de avena seca de nuestra localidad, que en esta ocasión será experimentada como material de construcción. 1.2. JUSTIFICACIÓN Y LIMITACIONES Las construcciones denominadas bioclimáticas y confort térmico están tomando creciente popularidad en los últimos años en zonas rurales alto andinas donde existe bajas temperaturas, existen escasas técnicas constructivas en nuestra región Puno, en esta investigación experimentaremos una técnica de construcción en seco con las pacas de avena que servirán como elemento constructivo principal. En esta técnica se unen beneficios medioambientales, económicos y de bienestar que la convierten en una sería alternativa a la construcción convencional. Esta técnica constructiva surgió en Estados Unidos en torno al último cuarto del siglo XIX, periodo en el que se desarrollaba la colonización anglosajona hacia el oeste de los actuales Estados Unidos. En el caso de la región Puno, se desconoce las técnicas de construcción con pacas de avena, pues no existe un registro histórico de viviendas construidas con pacas de avena.

2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 2.1. OBJETIVO PRINCIPAL

 Ofrecer bienestar y comodidad frente a bajas temperaturas, mejorando el confort térmico en viviendas en zonas alto andinas.

5

2.2. OBJETIVO ESPECIFICO

 Experimentar con las pacas de avena de la región Puno como material de construcción.  Conocer y analizar las ventajas y desventajas de una vivienda de paca de avena de nuestra localidad.  Conocer el proceso constructivo de las pacas de avena, que incluyen los equipos, mano de obra, tiempos y costos de construcción.

3. MARCO TEORICO 3.1. Casas Invernaderos Producir alimentos durante el invierno no es una tarea sencilla. Mantener un ambiente climatizado de forma natural, mientras que los termómetros marcan por debajo de cero, tampoco. Para resolver ambos problemas, se puede rodear toda una casa con un invernadero gigante, por lo que se viviría totalmente dentro de un invernadero. Aunque parezca algo sumamente innovador, envolver una casa con un invernadero de cristal para asegurar el calentamiento natural no es una técnica muy nueva. El concepto fue creado por el arquitecto Bengt Warne, en los años 70 y pese a su alto costo inicial el sistema sigue siendo muy eficiente. Por antecedentes se pudo conocer que la temperatura exterior podría ser en promedio -2°C, mientras que la temperatura interior de los termómetros marcaban de 15 a 20 °C. Esta comodidad permitiría que una familia pueda jugar fuera de la casa como si fuera verano. Además de garantizar el confort térmico de los residentes, esta opción también les permite plantar alimentos que no se adaptarían fácilmente y no podrían sobrevivir el crudo invierno. Con la protección de vidrio, crecen: hierbas, especias, entre otras cosas. 2.2.2 Construcción Sustentable Se refiere al uso de materiales locales y diseños apropiados a las condiciones del clima y cultura de la región, para desarrollar una construcción funcional, estética y sustentable. Los materiales utilizados deben elegirse responsablemente, con relación a la cantidad de energía y desechos derivados de su producción o que impliquen algún tipo de degradación a los ecosistemas. Es preferible utilizar materiales naturales que se encuentren en la región como la avena, la tierra y la piedra. El diseño debe enfocarse al aprovechamiento eficiente de la energía solar pasiva, de acuerdo con las características del ecosistema donde se realizará la construcción. Se recomienda la construcción de estructuras pequeñas y sencillas, ya que requieren menor cantidad de material y gasto energético, además de ser más fáciles de construir.

6 Durante el proceso de elaboración del proyecto se podrán hacer modificaciones con ayuda de los participantes, los espacios pueden ser moldeados y cambiados según sea la necesidad de quien lo utilice. También se busca la participación de la población, ya que ello ayudaría a reducir costos en la mano de obra. Por otro lado también es importante la participación de la población en el sentido de que vean el proceso de construcción y conoscan de que esta hecho la estructura del lugar en el que vivirán de tal forma que se interesen en el mantenimiento de estos. 2.2.3 Sistema de Construcción La construcción de casas con pacas de paja es un sistema sencillo que puede ser aprendido en pocos días y en el que todos pueden participar. Se requiere menor labor especializada y menos tiempo de construcción que los métodos tradicionales, como el del concreto. Al utilizar las pacas para la construcción, se disminuye la cantidad de desechos agrícolas que son quemados, minimizando la contaminación atmosférica y calentamiento global. En la construcción se requiere material natural como las pacas de avena, la madera para vigas y marcos de puertas y ventanas, los morillos de pinos (troncos) y el carrizo para el techo, tierra arcillosa y agua para el barro, piedras para los cimientos, tierra para el techo, arena y cal para mezclarlo con cemento, al igual que materiales convencionales como el mismo cemento, varillas, alambre recocido, clavos, tubos y mangueras de plástico. También, se utilizan herramientas como martillos, pinzas, machetes, tijeras, palas, picos y la flejadora(embaladora), cuyo uso es más común en los empaques y embalajes de productos que en la construcción.

3.2. PACAS DE AVENA Avenas de Forraje La avena es una especie de crecimiento anual, herbácea y de amplia utilización para alimentación humana y animal. Su cultivo puede realizarse a lo largo del callejón Interandino, en alturas que fluctúan entre los 2500 y 3300 m.s.n.m. Los estudios de mejoramiento genético, prácticas y labores culturales, pruebas de rendimiento y ensayos regionales, han confirmado la amplitud de la región Interandina para el cultivo y desarrollo de este cereal. Existe, además, un mercado potencial para avena, si se considera que en promedio se importan 12500 toneladas por consumo humano. El incremento de las explotaciones ganaderas y la demanda creciente de avena para forraje y consumo en el país, justifican la necesidad de entregar al sector agropecuario un cultivar mejorado de avena de doble propósito, que reemplace con evidentes ventajas de resistencia y rendimiento a la variedad. (Fuentes, 1984)

7 Ventajas.



Constituye un forraje de alta calidad cuando es racionalmente preparado.



Fácil de manejar y suministrar al ganado.



Fácil de comercializar y transportar a regiones distintas cuando esta enfardado.



Puede ser suministrado directamente en el campo.



Una vez preparado y almacenado necesita ser protegido únicamente contra el agua.



Su costo de preparación es menor que el del ensilaje.



Pueden ser utilizados y aprovechados los restos de cosechas como sorgo y maíz.



Si las condiciones son favorables, es un proceso más rápido que el ensilaje.

Desventajas.



Su preparación está íntimamente sujeta a las variaciones del clima. En épocas de lluvia frecuente, no puede prepararse el heno.



Su calidad está estrechamente ligada a la época de cosecha, que no siempre coincide con las condiciones necesarias de sol y humedad. No puede esperarse buen heno con temperaturas inferiores a 5ºC o humedad superior al 60%.



Al cosechar en la fase más nutritiva, las plantas son más jugosas alargándose el periodo de secado y aumentando el riesgo de pérdidas por lluvias imprevistas.



El equipo necesario para su cosecha y preparación es de alto costo de adquisición y mantenimiento.



El tiempo de conservación es limitado. Luego de dos años existen perdidas de vitamina A.

(Agropecuarios, 2015)

8 

Fabricación de la Avena Preparación del terreno Es frecuente que la avena sea un cultivo muy poco cuidado, tanto en labores preparatorias como en abonado. Sin embargo, si se abonara y preparara el terreno con más esmero, la avena sería capaz de producciones relativamente altas, sobre todo en los años de primaveras lluviosas.

Si la avena sigue al trigo o a una leguminosa para grano, cercana la época de siembra, se da una bina cruzada, gradeando si se va a sembrar de forma mecanizada. Si le ha precedido una planta de escarda, únicamente será necesario un sólo pase; cuando se siembra después de una leguminosa forrajera hay que romper la superficie del terreno con una labor ligera. Siembra Se trata de una planta poco resistente al frío, por tanto en muchas zonas se suele sembrar en primavera (desde el mes de enero en las tierras de secano hasta el mes de marzo en las tierras de regadío), excepto en zonas con clima cálido que se suele sembrar en otoño.

La cantidad de semilla empleada suele ser muy variable. Consideramos una dosis corriente de 100 a 150 kg/ha. La densidad de siembra óptima en avena de invierno es de 250 plantas /ha. En siembras

de

primavera

la

densidad

es

de

300-350

plantas/m2.

En la siembra a voleo conviene dar dos pases cruzados para que la semilla quede mejor distribuida, ya que al tratarse de una semilla muy ligera, es difícil repartirla con regularidad. En terrenos compactos y algo secos se aconseja la siembra en surcos, pues es más fácil mantener el terreno libre de malas hierbas, siendo la separación entre surcos de 20 cm. En tierras pobres puede sembrarse como cabeza de alternativa, pues la avena de invierno se siembra antes que el trigo. En terrenos de más fertilidad es corriente que vaya detrás de trigo o cebada, dado que es una planta menos exigente que estas dos. Cuando va en cabeza de alternativa, ocupa un lugar detrás de barbecho blanco o semillado. Abonado. Debido a que el sistema radicular de la avena es más profundo y desarrollado que el del trigo y la cebada, le permite aprovechar mejor los nutrientes del suelo, por tanto requiere menos aportes de fertilizantes. La avena responde muy bien al abonado nitrogenado, aunque es sensible al encamado cuando se aplica a altas dosis. La extracción media de avena por hectárea y tonelada es de 27,5 kg de N, 12,5 kg de P2O5 y

30

kg

de

K2O.

9 Para una producción de 3.000 kg por hectárea habría que pensar en un abonado de unas 100 unidades de N, 50 unidades de P2O5 y 90 unidades de K2O. Estas cantidades responden más o menos a un abonado de restitución. En caso de conocerse el análisis del terreno se podrán modificar estas cantidades de acuerdo con la riqueza en el suelo de los tres elementos principales. Lo mismo habría que decir para el caso de que se hubiera estercolado el terreno en años anteriores. En terrenos pobres en cal, ligeros, con humedad suficiente, la cianamida cálcica es el abono nitrogenado más apropiado. En cambio en suelos fuertes es preferible abonarlos con nitrato, y en terrenos con exceso de cal se recomiendan las sales amónicas. La distribución del abonado se puede realizar en la siembra o durante la fase de crecimiento vegetativo, según el cultivo precedente y la resistencia al encamado de la variedad utilizada. Si la planta se destina para forraje en verde debe intensificarse la cantidad de nitrógeno que se aporta para conseguir una abundante vegetación. En cambio, si se destina para grano, el exceso de nitrógeno alarga el ciclo vegetativo de la planta, lo cual no suele ser conveniente, pues se corre el riesgo de que se asure el grano. 

Clases de Avena Forrajera.

Avena forrajera INIA 901-Mantaro 15 M, alternativa de alimentación para época de estiaje para la ganadería en la sierra del Perú Adaptación Esta variedad se adapta a las condiciones agroclimáticas de la Sierra Central y de la Sierra del Perú en general, a altitudes que varían de 3200 hasta los 4200 m cuando se cultiva para la producción de forraje verde, y desde 3200 a 3400 m cuando se cultiva para producción de semilla. El Valle del Mantaro reúne las condiciones climatológicas favorables para la producción de semilla. Descripción de cultivar



Tipo de Semilla : Botánica



Porcentaje de Germinación : 95 – 97%



Color de grano : Crema



Tamaño de grano : 14 mm de largo



Porte de planta : erecto

10



Número de hojas/tallo : 4 – 5 hojas



Altura de planta : 1,20 – 1,56 cm



Longitud de inflorescencia : 24 cm



Período vegetativo para forraje verde : 150 días



Período vegetativo para semilla : 210 días



Rendimiento de forraje verde : 40 000 – 60 000 kg/ha



Rendimiento potencial de semilla: 2 500 kg/ha



Proteína cruda de forraje : 7,57 a 10,15%

Esta Avena Forrajera INIA 901 – Mantaro 15 M fue liberada como variedad en Diciembre 2006 por el INIA, y tiene el Certificado de Registro de Cultivar Comercial REGISTRO Nº 002 – 2007 – AG – SENASA, de conformidad a la ley general de semillas (ley Nº 27262) y el Reglamento General de la ley General de semillas (D.S.Nº 040 – 2001 - AG). (Ciria Noli H, 2006)

Avena forrajera INIA- 903, Tayko Andenes Adaptación Su rango de adaptación va desde los 2 900 a 3 900 msnm. Descripción del cultivar



N° de macollos por planta : 10 - 14



Altura de planta : 160 cm



Color del grano : Marrón a negro



Días hasta el panojado : 105



Días hasta la madurez del grano : 185



Relación hoja/tallo : 1.24



Índice de cosecha de forraje : 83 %



Acame : 5 - 10 %



Peso de 1000 granos : 32 - 34 g

11



Rendimiento de materia verde : 52,86 t/ha



Rendimiento de materia seca : 10,68 t/ha



Rendimiento potencial de semilla : 2,64 t/ha



Rendimiento de heno : 10,87 t/ha



Rendimiento de silaje : 47,52 t/ha

Densidad de siembra Para producción de forraje, en siembra manual: 120 kg/ha, y con sembradora: 100 kg de semilla de buena calidad. Para producción de semilla, se recomienda de 60 a 80 kg de semilla/ha, dependiendo del sistema de siembra.

Análisis económico de la producción de semilla



Rendimiento de semilla: 2.64 t/ha



Costo de producción: S/.1877.00



Ingreso total: S/. 3418.00



Ingreso neto: S/. 1541.00



Rentabilidad: 82.13 %

El semillerista gana 82 céntimos por cada nuevo sol invertido. Reconocimiento La variedad AVENA FORRAJERA INIA 903 - TAYKO ANDENES es el resultado de los trabajos de investigación realizados por el equipo de científicos y técnicos del Programa Nacional de Investigación en Pastos y Forrajes de la Estación Experimental Agraria Andenes - Cusco del Instituto Nacional de Investigación Agraria. (andenes, 2007) Avena forrajera INIA 905 – La Cajamarquina Adaptación La avena forrajera INIA 905 - La Cajamarquina se adapta a la zona agroecológica de la sierra tropical del norte del Perú; se produce en climas templados y fríos a altitudes que van de los 2.500 a 3.840 msnm; con temperatura media de 12°C y una precipitación de 550 a 700 mm por campaña agrícola.

12

Descripción del cultivar 

Altura de planta : 166 a 184 cm



N de macollos (promedio) : 8,7



Días hasta el panojado : 90



Días hasta grano lechoso : 109



Días hasta la madurez del grano : 206



Relación hoja / tallo : 38 / 62



Índice de cosecha de forraje : 90 %

Hoja 

Nº hojas / tallo : 5 - 8



Forma : Larga lanceolada



Color : Verde oscuro

Inflorescencia 

Flor : Tipo panoja con espiguillas



Tipo de inflorescencia : Panícula laxa



N° de flores / panoja : 62 - 74



Tamaño : 29,6 - 36,4 cm

Fruto 

Cariópside cosechado y utilizado como semilla (flósculo)

Semilla 

Color de la semilla : Negro



Forma de la semilla : Alargada



Nº de granos por panoja : 56 - 88



Rendimiento en materia verde : 51,71 t/ha



Rendimiento en materia seca : 14 t/ha

13 

Rendimiento en semilla : 1,07 t/ha



Proteína cruda en grano lechoso : 12,4 %



Rendimiento de heno : 16,42 t/ha



Rendimiento de silaje : 46,54 t/h

Densidad de siembra 

Sistema al voleo en unicultivo : 60 kg/ha



Sistema en líneas en unicultivo : 35 kg/ha



Sistema en asociación con: 50 kg de avena Vicia sativa + 30 kg de Vicia sativa.

Características de las Pacas Las pacas tienen mayor capacidad de aislamiento térmico que la madera, los ladrillos e incluso el adobe. Esta característica es ideal para zonas con clima extremoso, pues se reduce el gasto de energía que requiere enfriar y calentar una construcción. La eficacia térmica se mide con el valor “R” de resistencia al flujo de calor. En el ladrillo, este factor es igual a 0.2, mientras que para la madera es de 1 y en el adobe es igual a 12. La resistencia al flujo del calor de las pacas de paja es mayor que el de los anteriores: su valor es igual a 42.8. Es preferible utilizar paja de trigo o avena, pero también se puede utilizar la del sorgo sin semillas. Las pacas deben ser solamente de “popote”, que se obtiene después de cosechar la semilla. Las pacas deben estar:



Compactas



Uniformes



Secas (para evitar la pudrición del material)

Las pacas se utilizan como bloques, semejante a la mampostería, que se unen entre sí con varillas y se “flejan” o amarran desde el cimiento. Los muros de pacas son flexibles, actúan bajo compresión y son relativamente elásticos ante movimientos sísmicos.

14 Problemas con el Confort Térmico en Viviendas Alto Andinas El frío es un importante problema de salud, algunas veces algo olvidado desde el punto de vista médico, posiblemente porque sus efectos indeseables no son tan llamativos como los producidos por el calor. Los problemas derivados del frío no tienen un efecto inmediato sobre las personas y en muchas ocasiones, sus primeros síntomas aparecen a los pocos días de habernos expuesto a bajas temperaturas.

Síntomas tan vagos como temblor, confusión, torpeza en los movimientos y dificultad de razonamiento, dentro de un ambiente frío, nos deben de hacer VISTA EXTERIOR DE UNA VIVIENDA

sospechar que la persona puede presentar un estado de hipotermia. TIPICA (FUENTE PROPIA) Debemos recordar que la temperatura ideal para una casa es la de 21ºC y que temperaturas superiores, no nos aportan más beneficios y sí producen un derroche excesivo de energía. Y Características de una vivienda típica: • Cimentación: de piedra y barro. • Sobre cimentación: de piedra y barro o no tiene. • Muros: de tapial en su mayor parte, piedra con mortero de tierra, paja y adobe en menor porcentaje. • Techo: de calamina sin aislamiento, en su mayor parte donadas por el Gobierno. • Piso: en su mayoría son de tierra. • Cielo raso: no tiene o de material plástico. • Presencia de rajaduras u otras oquedades que no la hacen isotérmica. • Ventanas muy pequeñas o inexistentes. • Mala iluminación diurna. • Fogones abiertos para cocinar. • Presencia de humos intradomiciliarios.

Proceso de Construccion para Muros de Pacas con Estructuras de Soporte 

CIMIENTOS

El proceso de construcción de los cimientos se realiza de manera convencional, corrigiendo la inclinación del terreno. La cimentación debe ir, por lo menos, 30 centímetros arriba del nivel del suelo, para evitar que la humedad deteriore las pacas. En la parte de cimiento que está sobre la superficie, se colocan

15 mangueras atravesando por la parte ancha del mismo; el espacio entre cada manguera es de un metro aproximadamente. Estos huecos servirán para pasar el fleje con el que se amarran las pacas. 

MUROS

Se colocan varillas cada 50 centímetros sobre el eje de la cimentación para depositar la primera fila de pacas. En las esquinas de la construcción se levantan marcos que soportarán el peso de la edificación. Pueden ser de concreto, block, acero o madera. Las filas de pacas se colocan intercaladas, igual que una pared de ladrillo, entre la estructura de block o madera que soportará el peso del techo. Se deja el espacio para puertas y ventanas por medio de marcos de madera de acuerdo al diseño y la orientación solar. Cada tres filas de pacas, se coloca una varilla de un metro de largo para unirlas entre sí. En cada paca se utilizan dos varillas. Para las esquinas, se utilizan pacas más pequeñas (la mitad de una paca normal). Al llegar a la altura deseada, se coloca un soporte de madera sobre las pacas, para agregar peso. Una vez armado el muro, se flejan o amarran las pacas desde los cimientos y sobre el soporte, utilizando el orificio de la manguera. Se usa una cinta plástica llamada fleje, para darle resistencia y unión a la pared. El muro debe estar amarrado en distintas direcciones, para evitar que se mueva. 

BARRO

Para recubrir la paja se utiliza barro, obtenido al mezclar tierra con agua y paja. La técnica para elaborar el barro es la misma que se utiliza para la fabricación de adobes. La mezcla puede hacerse de diferentes maneras: revolverla con los pies o una lona o bien, utilizar picos y palas. Para que la mezcla sea moldeable, la tierra utilizada debe contar con un porcentaje de arcilla. El barro se coloca sobre los muros para cubrir completamente la paja. En los huecos se utiliza masa de paja con barro, lo que permite moldear muy bien los bordes y esquinas. Se necesitan dos capas de barro para emparejar la superficie y conservar la característica térmica y el aislamiento. 

ACABADOS

Una vez terminadas las dos capas de barro, se coloca malla de metal desplegado en los marcos de puertas y ventanas y en las esquinas. Se sujeta con grapas de metal al muro, para evitar el ingreso de roedores. El resto de los muros se cubre con tela de gallinero, para darle mayor resistencia a la tercera capa. En ella, se utiliza una mezcla de cemento, cal y arena. En el enjarre se hacen los terminados y la pintura. El piso de la construcción puede hacerse con cemento pulido o utilizar losas, de acuerdo al presupuesto con el que se cuente.

16 

TECHOS

Una vez colocadas las pacas, se colocan los cerramientos; en este caso, las vigas de madera que reciben la carga del techo. El techo de las construcciones con pacas de paja puede hacerse de acuerdo a las costumbres y condiciones de la localidad; así, pueden emplearse diseños a dos ó un aguas, o planos. En regiones áridas y semi-áridas, el techo puede ser plano o con poca inclinación, pues no hay problema de penetración de agua. De igual forma, es posible utilizar la técnica de morillos de madera de pino cubiertos con carrizo, que es usual en la región. En lugar de carrizo, se puede utilizar varas; la disponibilidad determinará el material usado en el techo de la construcción. Sobre las vigas de madera se acomodan los morillos de pino o troncos. Cada uno se detiene con un par de cuñas de madera que van clavadas a la viga. Sobre los morillos, se coloca el carrizo amarrado por pares con una cinta de rafia o hilaza, hasta cubrirlos por completo y formar una tarima. Tradicionalmente, se colocaba una mezcla de paja con ceniza y tierra recubierta con baba de nopal, como impermeabilizante, sobre el carrizo. Actualmente, la técnica utilizada es cubrir con plástico y una capa de tierra aplanada de 10 cm. de espesor. Es necesario dejar un pretil con salida para el agua, en caso de lluvia. En el acabado final, se aplica una mezcla de cemento y arena. Después, se pinta con cal y nopal para que la superficie sea de color claro, que refleje los rayos solares. Proceso de Construcción para Muros de Paca Estructurales 

CIMIENTOS

El proceso de cimentación que se utiliza en el método de pacas estructurales es similar al de la construcción con estructura de soporte. Puedes consultar la sección de “Cimientos” de muros de pacas con estructura de soporte, para conocer más a detalle sus características. En este caso, el método de cimentación es piedra hundida en mezcla de cemento. Muros Se colocan varillas en el eje de la cimentación cada 50 centímetros para la primera fila de pacas. Se acomodan dejando los espacios para las puertas. Las siguientes filas de pacas, de las cuatro paredes, se colocan al mismo tiempo. Esto, a diferencia del método que utiliza estructura, en el cual se puede construir cada muro independientemente. En las cuatro esquinas de cada fila, se colocan grapas elaboradas con varillas para conectar las pacas y darle unidad a los muros. Además, se clavan varillas cada tres filas. Se utilizan dos varillas por paca. Las puertas y las ventanas deben de colocarse a una paca y media de distancia de la esquina. De acuerdo al diseño de la construcción, se apilan seis ó siete filas de pacas y se colocan los cerramientos; en este caso, con vigas de madera. Éstas reciben la carga directa del techo y la distribuyen uniformemente en los muros de paja.

17 Una vez colocadas las vigas, se flejan o amarran las pacas desde la cimentación y se procede a construir el techo. 

TECHO

Un diseño de techo adecuado para el método de pacas estructurales puede ser a un “agua”, para lo cual es necesario dejar una fila más de pacas en uno de los lados, para provocar la inclinación que permitirá el escurrimiento del agua. Los morillos de pino se colocan sobre las vigas de madera y encima se acomoda el carrizo y una capa de tierra con un aislante de plástico intermedio. La técnica utilizada en este ejemplo es similar al de la casa con estructura de soporte. La diferencia es el momento en que se construye, pues en el método de pacas estructurales es necesario terminar primero el techo antes de comenzar con el aplanado de los muros. 

BARRO

Ya que el techo está construido en su totalidad, los muros se recubren con dos capas de barro mezclado con paja. Para rellenar los huecos entre las pacas y para los bordes de marcos y ventanas, se utiliza una masa espesa de paja con barro. Las pacas de los cuatro muros se cubren completamente, por dentro y por fuera, con barro. Una vez seco, se coloca malla de metal desplegado en las esquinas y en los marcos de puertas y ventanas. Los muros se refuerzan con tela de gallinero para darle resistencia y evitar el ingreso de roedores. 

ACABADOS

El enjarre es una mezcla de cemento, cal y arena. Se aplica sobre la tela de gallinero. En la capa final se hacen los terminados y la pintura. Al igual que el sistema de pacas con estructura de soporte, los terminados, como el piso, se hacen de acuerdo al diseño y presupuesto. 3.3. ASPECTOS FUNDAMENTALES Para este caso concreto, el planteamiento del sistema de confort térmico construir viviendas con elementos económicos que permitan introducir irradiación solar, ventilación e iluminación y a la vez reducir las pérdidas de temperatura por filtraciones de aire frío en los ambientes. a. Cimentación: de piedra y barro b. Incorporación de piso de material gravo – arenoso que permite drenar la humedad del suelo así como mantener la temperatura interna. c. Estructuración de madera. d. Construcción de muros de Pacas de avena seco. e. Revoques de barro en todo su exterior, para el cuidado de las pacas de avena en la intemperie.

18 f. Techos de pajas de avena con armadura de maderas e introducción de unas cuantas planchas transparentes en el techo, para permitir el ingreso a los ambientes de irradiación solar. g. Colocación de un cielo raso o tumbadillo económico de arpillera, con una estructura de madera que lo sujeta. h. Colocación de un ducto que permite el ingreso de irradiación solar, una ventana corrediza para abrir el ducto durante el día para calentamiento e iluminación y cerrarlo durante la noche, impidiendo el ingreso de corrientes de aire helado. i. Apertura de puertas y ventanas para mejorar la ventilación e iluminación del ambiente. Estos elementos deben ser diseñados y construidos con materiales y criterios que permitan un aislamiento, no deben de ser de metal.

3.4 MARCO CONCEPTUAL Generalidades. “El término marco conceptual se utiliza básicamente en el ámbito de la investigación con carácter científico. Por marco conceptual se entiende la representación general de toda la información que se maneja en el proceso de investigación. El término marco conceptual permite comprender y situar el objeto de estudio, al igual que el marco de un cuadro es lo que permite que podamos entender un cuadro como un todo”. (Navarro, 2015) Definición de Conceptos. Investigación. Investigación designa acción y efecto de investigar. Como tal, se refiere al proceso de naturaleza intelectual y experimental que, a través de un conjunto de métodos aplicados de modo sistemático, persigue la finalidad de indagar sobre un asunto o tema, así como de aumentar, ampliar o desarrollar su conocimiento, sea este de interés científico, humanístico o tecnológico. . (Perez Rodriguez, 2017) La investigación puede tener varios objetivos: buscar soluciones a problemas puntuales, desentrañar las causas de una problemática social, desarrollar un nuevo componente de uso industrial, etc., no obstante, su finalidad es siempre la misma: conocer la realidad, descubrir algo, entender un proceso, encontrar un resultado. . (Perez Rodriguez, 2017) Particularmente, como investigación científica se denomina el proceso sistemático de análisis e indagación, regido por la aplicación de una serie de métodos y técnicas, cuyo objetivo es la comprobación de una hipótesis planteada, así como la confirmación o desarrollo de teorías relativas a las ciencias fácticas. (Perez Rodriguez, 2017)

19 “Una investigación es un proceso sistemático, organizado y objetivo, cuyo propósito es responder a una pregunta o hipótesis y así aumentar el conocimiento y la información sobre algo desconocido. Asimismo, la investigación es una actividad sistemática dirigida a obtener, mediante observación, la experimentación, nuevas informaciones y conocimientos que necesitan para ampliar los diversos campos de la ciencia y la tecnología. (Ortiz Flores, y otros, 2013) La investigación se puede definir también como la acción y el efecto de realizar actividades intelectuales y experimentales de modo sistemático con el propósito de aumentar los conocimientos sobre una determinada materia y teniendo como fin ampliar el conocimiento científico, sin perseguir, en principio, ninguna aplicación práctica.” (Ortiz Flores, y otros, 2013) “En el más amplio sentido de la palabra, la definición de investigación incluye toda recopilación de datos, información y hechos para el avance del conocimiento. La lectura de un libro de hechos de cualquier tipo constituye un tipo de investigación. Navegar por la Internet o ver las noticias también es un tipo de investigación. (Shuttleworth, 2008) La ciencia no hace uso de esta palabra en la misma forma, sino que opta por limitarla a ciertas áreas estrictamente definidas. La palabra "revisión" es más comúnmente utilizada para describir el proceso de aprendizaje, que constituye uno de los principios fundamentales de las rígidas estructuras que definen la investigación científica”. (Shuttleworth, 2008) Pacas de avena. La Avena (Avena Sativa) es una planta herbácea anual, perteneciente a la familia de las gramíneas. Posee raíces más abundantes y profundas que las de los demás cereales; los tallos son gruesos y rectos, pueden variar de medio metro hasta metro y medio, están formados por varios entrenudos que terminan en gruesos nudos; las hojas son planas y alargadas; su borde libre es dentado, el limbo de la hoja es estrecho y largo; la flor es un racimo de espiguillas, situadas sobre largos pedúnculos y el fruto es en cariópside, con las glumillas adheridas. (García Diez, 2007) Las “pacas de avena” son generalmente la avena que pasa por un proceso de compresión, donde se le da forma rectangular, se usa generalmente para almacenar el alimento del ganado en el sector agrario. Material de Construcción. Un material de construcción es una materia prima o con más frecuencia un producto manufacturado, empleado en la construcción de edificios u obras de ingeniería civil. Hoy en día, todo objeto que va a ser incorporado de modo definitivo a una obra de construcción se considera «material» de la misma. El concepto es proteico, pues puede ir desde un polvo (el cemento) a una vigueta de forjado. El concepto se vuelve problemático con la creciente emergencia del prefabricado, dado que la capacidad motora actual puede incorporar a las obras cada vez elementos más pesados. Expresión ésta, la de elemento, con una fuerte carga de relativismo, dado que llamamos

20 «elemento» a lo que acaba siendo un complejo que puede llevar incorporado, incluso, las instalaciones. Lo natural es pensar en los materiales como componentes para la construcción de algo más complejo. Dado que, salvo en la casa prefabricada, siempre nos queda el edificio como complejo que componer con sus materiales, tendríamos para el término una vida larga. Pero quizá en el futuro el término que mejor abarcará a todo lo que puede llegar a una obra para ser acoplado será el de «producto» (Los Materiales, 2007)

4. VARIABLES. 4.1. Variable independiente. 

Construcción de viviendas con pacas de avena.

Indicadores. 

Índice de vacíos.



Resistencias al intemperismo.



Adherencia con otros materiales

4.2. Variable dependiente. 

Confort térmico.

Indicadores. 

Temperatura.



Flujo de aire.



Humedad.



Conservación de calor.

5. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN. 5.1. PROCEDIMIENTO METODOLOGICO DE LA INVESTIGACION: DISEÑO DE LA INVESTIGACION: DISEÑO EXPERIMENTALES: Es una situación de control de la cual se manipula de una manera intencional una o mas variables independientes para analizar las consecuencias de una o más variables dependientes El presente estudio tendrá un diseño experimental pues es lo que mejor se adapta a las necesidades el estudio realizado El diseño experimental busca “medir probabilísticamente la relación causal que se establece entre las variables y esta en posibilidad de confirmar o rechazar las hipótesis sometidas a prueba “ Por su parte, el

21 diseño de tipo experimental “consiste en administrar un estimulo o tratamiento a un grupo y después aplicar una ediciónde una o mas variables para observar cual es el nivel el grupo en estas”

5.2. METODOS APLICADOS EN LA INVESTIGACION: tipo de Investigación: Investigación cuantitativa: En este tipo de investigación el objetivo es establecer relaciones causales que supongan una explicación del objeto de investigación, se basa sobre muestras grandes y representativas de una población determinada, utiliza la estadística como herramienta básica para el análisis de datos. Predomina el método hipotético - deductivo.

Nivel de Investigación: Investigación explicativa o de comprobación de hipótesis causales Su objetivo es la explicación de los fenómenos y el estudio de sus relaciones para conocer su estructura y los aspectos que intervienen en la dinámica de aquéllos.

Son estudios de alto nivel que generan teorías, leyes o enunciados totalmente novedosos. Son de gran complejidad y por lo general sus resultados pasan a ser de revisión obligatoria para los profesionales de ese campo. Está dirigida a responder a las causas de los eventos físicos o sociales y su interés se centra en explicar por qué y en qué condiciones ocurre un fenómeno o por qué dos o más variables se relacionan. Hay predominio de explicación, descripción y correlación. Es aquella que tiene relación causal, no solo persigue describir o acercarse a un problema, sino que intenta encontrar las causas del mismo .Son aquellas que parten de una situación problema o conocimiento presente para luego indagar posibles causas o factores asociados que permiten interpretarla.

5.3. POBLACION Y MUESTRA: Población: En esta ocasión tomaremos como población al Distrito de San Antonio de Esquilache porque es uno de los distritos con 4700 m.s.n.m., y teniendo en cuenta de que es uno de los lugares donde hace más frio.

Muestra: Tomaremos como muestra dos de las casas que se ubican en el Distrito de San Antonio de Esquilache.

22 5.4. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACION El método es el camino teórico, las técnicas constituyen los procedimientos concretos que nosotros utilizamos para lograr información Los métodos son globales y generales las técnicas son especificas y tienen un carácter practico y operativo Las técnicas constituyen el conjunto de mecanismos ,medios o recursos dirigidos a recolectar , conservar, analizar y transmitir la idea de nuestro proyecto . DISEÑO DE CONSTRASTACION DE HIPOTESIS Hipótesis general. El uso de técnicas de construcción con pacas de heno en viviendas de zonas altoandinas, permite obtener ambientes interiores de edificaciones con temperaturas agradables para el ser humano mejorando su confort térmico. Hipótesis específicas. Las viviendas de adobe u otro material en la zona rural alto andina del distrito de san Antonio de Esquilache presentan vulnerabilidad a temperaturas muy bajas.

23

6. MATRIZ DE CONSISTENCIA TITULO: CONFORT TÉRMICO DE LAS VIVIENDAS EN ZONAS ALTO ANDINAS CON PACAS DE AVENA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN RESPONSABLE: ALVARO APAZA MAMANI PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES E INDICADORES METODOLOGÍA PROBLEMA PRINCIPAL: OBJETIVO GENERAL: HIPÓTESIS GENERAL. VARIABLES TIPO DE INVESTIGACION: ¿Cómo solucionar el problema Buscar una alternativa de Es posible tener un buen confort INDEPENDIENTES(X) BASICO del confort térmico de las solución para el confort térmico en las viviendas en X1. Confort térmico Nivel de Investigación viviendas en zonas alto andinas? térmico de las viviendas en zonas alto andinas. -Descriptivo PROBLEMA SECUNDARIOS: zonas alto andinas. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS. Indicadores -Comparativo 1. ¿Se podrá optimizar OBJETIVO ESPECIFICOS: 1. Se puede optimizar -Temperatura temperatura con pacas 1. Optimizar temperatura con pacas -Flujo de aire Método de avena como material temperatura con pacas de avena como material -Humedad -Histórico de construcción? de avena como de construcción -Conservación de calor -Deductivo 2. ¿se podrá reducir el flujo material de 2. Es posible reducir el -Comparativo de aire con pacas de construcción flujo de aire con pacas VARIABLES avena como material de 2. Reducir el flujo de aire de avena como material DEPENDIENTES(Y) Técnica de recolección de construcción con pacas de avena de construcción Y2. Construcción de Información 3. ¿Se podrá controlar la como material de 3. Se puede controlar la viviendas con pacas de avena -Documental humedad con pacas de construcción humedad con pacas de avena como material de 3. Controlar la humedad avena como material de Indicadores Instrumentos construcción? con pacas de avena construcción -Índice de vacíos -Fichas bibliográficas 4. ¿Se podrá conservar el como material de 4. Es posible conservar el -Resistencia al intemperismo -Expedientes calor con pacas de construcción calor con pacas de avena -Adherencia con otros -Revistas avena como material de 4. Conservar el calor con como material de materiales construcción? pacas de avena como construcción Fuentes material de -Bibliográficas construcción -Normas

24 Lugar de Investigacion: San Antonio

Coordenadas

16°05′55″S 70°33′30″OCoordenadas: 16°05′55″S 70°33′30″O (mapa)

Capital

San Antonio de Esquilache

Entidad

Distrito

• País

Perú

• Región

Puno

• Provincia

Puno

Alcalde

Blaz

Acero

(2015-2018) Superficie • Total

376,75 km²

Altitud • Media

4700 m s. n. m.

Población (2007) • Total

2 570 hab.

• Densidad

6,82 hab/km²

Zapana

25

Bibliografía Agropecuarios, Datos. 2015. Datos Agropecuarios. Datos Agropecuarios Web site. [En línea] 24 de Enero

de

2015.

https://www.facebook.com/DatosAgropecuarios/photos/a.157899324400507/333456486844789/?type=1 &theater. andenes, Estacion experimental agraria. 2007. Instituto Nacional de Investigacion Agraria. Instituto Nacional de Investigacion Agraria Web site. [En línea] 2007. http://www.inia.gob.pe. Ciria Noli H, Agustin Nestares P, Jose Coronel E. 2006. Infolactea. Infolactea Web site. [En línea] 2006. https://infolactea.com. García Diez, Juan Carlos . 2007. Evaluación de cuatro Bioestimulantes aplicados al follaje, en un cultivar de avena sativa L. Temuco : s.n., Ferbrero de 2007. Inca, Estacion Experimental Agraria Baños del. Instituto Nacional de Innovacion Agraria. Instituto Nacional de Innovacion Agraria Web site . [En línea] http://www.inia.gob.pe. Los Materiales. Civil., Escuela de Ingeniería Técnica. 2007. 2007, Materiales II, págs. 9-11. Navarro, Javier. 2015. Definición ABC. Definición ABC. [En línea] 19 de Noviembre de 2015. https://www.definicionabc.com/ciencia/marco-conceptual.php. Nueva variedad de avena de doble proposito. Fuentes, Gustavo. 1984. 1984, INIAP, págs. 1-3. Ortiz Flores, Erick Pablo y Bemal Zepeda, Manuel. 2013. IMPORTANCIA DE LA INCORPORACIÓN TEMPRANA A LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA . Guadalajara : Los valles, 2013. Perez Rodriguez, Juan. 2017. Significados. Significados. [En línea] 05 de Febrero de 2017. https://www.significados.com/investigacion. RED DE CONSTRUCCIÓN CON PAJA. LAMACHE, Gustave. 1921. 1921, La Science et la Vie, pág. 56. Shuttleworth,

Martyn.

2008.

Explorable.

https://explorable.com/es/definicion-de-la-investigacion.

[En

línea]

03

de

Octubre

de

2008.

26

27

28