Feria Escolar Nacional de Ciencia y Tecnología “Eureka 2023”
PROYECTO DE CIENCIAS
VIVIENDAS DE MATERIALES EN BASE A LA TOTORA PARA LA PLAYA EL CHARCO
Alumnos:
Arroyo Sare, Alexandra Camila 958 053 277 arroyocamila@gmail.com
Díaz Alayo, Leonardo Jairo 944 376 010
Flores López, Yasuri Lively 965 210 896 ylfl200181@gmail.com
García Santos, Mariel Emily 975 226 965
Ibañez Zavaleta, Maicol 938 619 023 maicolibanez218@gmail.com
Orderes Monzón, Lía Yameli 988 019 228 orderesmonzon@gmail.com
Silva Galarreta, Xiomara Brighitte 942 587 568 xiomarasilvagalarreta@gmail.com
Vásquez Pérez, Valery Sthefania 971 636 264
Vásquez Romero, José Carlos 998 607 873 Calitos2v8@gmail.com
Área: Indagación Científica Descriptiva
Docente: Prof. Graciela Isabel Plasencia Díaz
Email: chelita_2261@hotmail.com
Celular: 978 048 856
Especialidad: Ciencias Naturales
Colegio: I.E. Cartavio
Dirección: Av. Héctor Céspedes S/N
Email: iecartavio@hotmail.com
Año: 4° Sección: “D”
Cartavio 2023
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3 Índice Resumen 4 Introducción...................................................................................................................... 5 Problemática..................................................................................................................... 6 Objetivos 6 Diseño de la Solución Tecnológica Construida................................................................ 7 Propuesta de Material de Construcción: La Totora........................................................ 10 Diseño de Módulo: Ladrillos de Totora 14 Diseño de Módulo: Vivienda Modelo............................................................................ 16 Impactos ......................................................................................................................... 16 Diseño de Módulo: Urbanización 16 Validación y Evaluación................................................................................................. 17 Conclusiones 17 Referencias Bibliográficas.............................................................................................. 17 Anexos............................................................................................................................ 18
Resumen
Nuestro proyecto se enfoca en estudiar la realidad de la Playa El Charco, donde en la actualidad tiene mucha contaminación por los malos hábitos de las personas como también el arrojo de elementos químicos por parte de zonas industriales cercanas como Trupal.
En nuestro proyecto queremos dar solución a la forma de vivir en entornos naturales protegidos como son los totorales y playas sin generar impactos ambientales fuertes.
Crearemos una vivienda hecha a base de totora, planta común en esta zona del distrito, lo cual a la vez trae varios beneficios como son la resistencia a entornos salinos, descontaminación ambiental e identidad con la región en donde se construye.
Lo cual hemos realizado un análisis previo observando la playa y recolectando muestras de totora, luego lo procesamos y convertimos en probetas.
Al final obtenemos una maqueta modelo de cómo será nuestra vivienda ecológica.
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Introducción
El turismo e infraestructura de la actualidad carece mucho valor ecológico como también normativa que indique que son amigables al medio ambiente. El cuidado ambiental no solo se restringe a realizar acciones sencillas, sino también en el urbanismo y arquitectura, tal como la edificación de viviendas o espacios públicos con materiales ecológicos y sostenibles.
En nuestro proyecto investigaremos y propondremos un material de construcción ecológico como también una propuesta de urbe en nuestro balneario El Charco, uno de los más simbólicos de nuestro distrito de Santiago de Cao.
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Problemática
Dentro del balneario El Charco, en la actualidad observamos deficiencias en la construcción de viviendas como también contaminación, ¿Cómo construimos sosteniblemente en nuestra playa El Charco y como beneficiaría al medioambiente?
Requerimientos
Materiales locales: Totora; análisis del sitio para la propuesta, análisis del clima y entorno.
Objetivos
Demostrar un nuevo tipo de material de construcción que cuide nuestro medioambiente como también nuestro entorno natural de la playa El Charco.
Difundir el cuidado ambiental de una playa a escala urbanística y arquitectónica.
Cuidar nuestros humedales en El Charco, a través de la difusión del conocimiento de la totora.
Crear alternativas de construcción más accesibles y seguras también para nuestro distrito.
Atraer turismo sostenible.
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Diseño de la Solución Tecnológica Construida
Situación Actual de El Charco
La Playa El Charco en la actualidad posee una zona de totorales que forman parte de los humedales, los cuales albergan una flora y fauna única dentro del distrito de Santiago de Cao, sirviendo de hábitat natural a aves migratorias como también huéspedes.
La expansión urbana del centro poblado de El Charco cada año aumenta debido a migrantes de otras provincias, atraídos por los paisajes y potencial turismo. Este predice el aumento de construcciones irregulares debido a que no existe un plan urbano idóneo en concordancia con el medio ambiente que existe ahí.
Los riesgos que existen debido a la expansión urbana son varios:
Destrucción de los Ecosistemas de Humedales.
Arrojo de materiales de construcción en los humedales.
Ausencia de distancia reglamentaria respecto a zonas protegidas.
Destrucción de zonas arqueológicas.
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Problema de Materiales de Construcción
Dentro de nuestro distrito de acuerdo a los últimos censos de la INEI, el material de construcción predominante es el ladrillo de concreto y adobe, siendo recursos muy utilizados en la construcción común de los tiempos actuales.
La desventaja que trae consigo en lugares naturales protegidos como es la playa El Charco y sus humedales, es la contaminación de estos a partir de los desmontes ocasionados por la mala construcción.
Los ladrillos de concreto generan partíuculas contaminantes llamados PM10 que son casi invisibles al ojo humano. Así también los adobes frente al mar no son recomendables debido a su debilidad ante el salitre o salinidad de la brisa marina.
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También de acuerdo a la INEI, en el campo de coberturas o techos de las edificaciones predominan el concreto armado y la estera de caña.
Esta primera es común debido a su fortaleza ante sismos y climas cambiantes, pero tiene ciertas desventajas en zonas húmedas: la corrosión de metales.
Mala ubicación de zona urbana
Las desventajas de la ubicación actual de la zona urbana construida de El Charco es su vulnerabilidad ante tsunamis de mediana y gran escala en la playa.
De acuerdo a los estudios y mapas de INDECI, la zona edificada actual se ubica en zonas rojas de peligro. Para lo cual nuestra propuesta de viviendas se deben ubicar en zonas seguras como es la zona alta de la Costanera, donde actualmente es agrícola.
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Propuesta de Material de Construcción: La Totora
La Totora (Schoenoplectus californicus)
La totora es una planta herbácea perenne acuática, de la familia ciperácea. Este crece comúnmente en esteros y pantanos de América del Sur.
Sus tallos miden entre uno y tres metros de altura, estos tienen usos en la construcción como techos y paredes, como también en mobiliarios. Por ejemplo se utiliza en el Lago Titicaca y playas de Perú.
Casos
Ubicada en el altiplano peruano, la ciudad de Puno se encuentra a una altura promedio de 3 827 m.s.n.m junto al lago Titicaca, la masa de agua navegable más alta del mundo. Este alberga a la comunidad indígena de los uros, caracterizados por construir sus propias islas, viviendas y transportes acuáticos a base de totora. Es en esta locación (de bajas temperaturas), que en el perímetro de los cuerpos de agua presentes se da el crecimiento natural de la totora, una planta acuática que crece en abundancia con un aproximado de dos millones de toneladas anuales.
Propiedades
La importancia de la arquitectura orientada hacia la sostenibilidad, lleva a los arquitectos a explorar nuevas alternativas de materiales de construcción sostenibles que se puedan implementar en las nuevas edificaciones. La investigación “La totora como material de aislamiento térmico: propiedades y potencialidades”
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propone la creación de paneles que funcionen como aislante térmico de origen natural a base de totora. Este tendría la propiedad de ser biodegradable y renovable debido a su composición vegetal de rápido crecimiento, por lo que se espera contribuir a reducir el impacto ambiental dado por el sector de la construcción. Asimismo, se concibe que el material sea de bajo coste de fabricación, debido a la proximidad y fácil acceso a los materiales requeridos desde el altiplano peruano.
la “fitorremediación” como una línea de investigación. La fitorremediación es una tecnología que utiliza el potencial metabólico de las plantas para transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples poco o nada contaminantes y, por tanto, se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas.
La fitorremediación de aguas contaminadas por metales pesados tiene como principal objetivo la reducción o eliminación de esos contaminantes hasta un nivel en el que no causen efectos adversos en el medio ni sobre la salud humana. El término “metal pesado” refiere a cualquier elemento químico metálico que tenga una relativa alta densidad y sea tóxico o venenoso en concentraciones incluso muy bajas.
De esta forma, en el CEMIT se llevó a cabo la investigación, desarrollada en los Laboratorios de Biotecnología y de Calidad de Aguas, para evaluar la absorción de metales pesados comúnmente encontrados en aguas residuales: cromo y cobre, en soluciones acuosas, en tres concentraciones diferentes, en tres repeticiones. El diseño utilizado fue el de completamente al azar.
En el invernadero del CEMIT se acondicionaron plantas de Tipha domingensis (popularmente conocida como totora) dispuestos en baldes conteniendo 50 litros de solución metálica, cada balde contuvo 5 plantas. Las plantas inicialmente fueron aclimatadas por un periodo de 30 días, posteriormente fueron expuestas a las soluciones metálicas. Se tomaron valores de la solución metálica del contenido de cromo, cobre, pH, O2, Tº, en periodos determinados, a partir de la exposición. Finalmente, las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Calidad de Aguas del CEMIT.
La investigación comprobó la eficiencia de las totoras para la remoción de cromo y cobre en sistemas de flotación de plantas en soluciones metálicas a diferentes concentraciones, obteniéndose porcentajes de remoción del 16% al 46% en el caso del cromo y del 68 al 93% en el caso del cobre. En ambos, la absorción fue mayor a medida que aumentaba la concentración de la solución metálica.
Las plantas de Typha domingensis removieron los metales estudiados en los experimentos, los resultados sugieren que la eficiencia de la remoción está dada por el metal, y la concentración metálica en las soluciones. El periodo de aclimatación de las plantas puede ser clave para la eficiencia del sistema. Cabe destacar que las plantas utilizadas en el ensayo, fueron obtenidas a partir de semillas colectadas, posteriormente sembradas en bandejas para su utilización. Las semillas tuvieron un alto poder de germinación, se obtuvieron plantas con buen desarrollo.
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Propiedades Térmicas
La totora contiene propiedades térmicas en entornos fríos, esto será una ventaja grande en entornos marinos, bloqueando el frío en las viviendas edificadas.
La Totora tiene variedad de propiedades debido a su naturaleza porosa de sus tallos, los cuales funcionan como colchones térmicos que aíslan el frío o calor en ciertos momentos.
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• Plantas emergentes:
Posee un gran porcentaje del cuerpo vegetativo fuera del agua, a diferencia de sus raíces, parte del tallo y hojas, se encuentran bajo el agua.
A su vez, ayudan a la protección de la fauna que inicia su proceso reproductivo, evitando que las especies mayores devoren a los alevines, también sirven para depurar y purificar el agua de los minerales contaminantes.
• Plantas sumergidas: Posee flores y hojas sobre la superficie del agua, permaneciendo el tallo y raíz sumergido, muchas de estas plantas se encuentran enraizadas en la superficie.
• Plantas libres o flotantes:
Se encuentran reagrupadas navegando libremente, ya que sus raíces no están sujetas a la superficie.
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Diseño de Módulo: Ladrillos de Totora
Materiales:
Tallos de totora
Cola sintética (aglomerante)
Cuter, tijeras
Molde cuadrado o forma deseada para adaptar a paredes.
Agua
Procedimientos del ladrillo de Totora:
Obtener la totora del humedal El Charco.
Dejar secar por unos días al sol los tallos que son fibrosos.
Triturar los tallos hasta el punto de crear partículas o astillas minúsculas.
Aplicar un aglomerante accesible, en nuestro caso aplicamos cola sintética.
Verter en un depósito cuadrado para crear la forma a modo de molde.
Dejar secar por unos días más.
Retirar el prototipo y analizar.
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Medidas de seguridad
En este caso, no son necesarias las medidas de seguridad, debido a la creación de prototipos.
Costes:
Costos muy reducidos, por ser materiales accesibles en la naturaleza.
Tiempo
3 semanas para crear los prototipos de ladrillos.
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Diseño de Módulo: Vivienda Modelo
Impactos
Impacto Ambiental
El impacto ambiental de nuestro proyecto procura ser mínimo debido a sus materiales ecológicos, los cuales son congruentes con su entorno que son áreas protegidas que son los totorales y humedales.
Impacto Económico Local
Al existir un complejo modelo construido a partir de totora, tiende a generar turismo por sus aspectos naturales como también tendencias.
Se crean nuevos espacio públicos para restaurantes, negocios y residencias.
Diseño de Módulo: Urbanización
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