Implementación de un modelo de muro trombe de cuarto esférico con bloquetas de concreto reforzadas para mejorar el confort térmico en las viviendas rurales del distrito de Chuquibambilla – Apurímac

Abstract

En Chuquibambilla (Apurímac), se ha incrementado el uso de bloquetas de concreto en la construcción de viviendas, un material con alta demanda debido a su bajo costo y fácil fabricación. Sin embargo, los pobladores de las zonas carecen de conocimiento de técnicas bioclimáticas de calefacción solar pasivo, lo que genera un problema grave, especialmente en un clima extremadamente frio. El concreto, que es el material predominante, permite una rápida transferencia de calor a través de las paredes, igualando la temperatura interior de las viviendas con la del exterior ocasionando insuficiente confort térmico en las zonas rurales. La propuesta de solución es adaptar un sistema de calefacción solar pasiva, conocido como muro Trombe de cuarto esférico, utilizando bloquetas de concreto reforzadas con fibras, con el objetivo de mejorar el confort térmico en viviendas rurales de Chuquibambilla. El procedimiento consiste primero en adicionar 10% de fibras PET a las bloquetas de concreto artesanales de la zona, verificando previamente su resistencia a la compresión, absorción y alabeo según la norma E.070. Posteriormente, se construyeron y analizaron tres prototipos de vivienda: un tradicional, otro con muro Trombe de bloquetas artesanales y una con muro Trombe de bloquetas reforzadas con 10% de fibras PET. Después de realizar las mediciones de temperatura con el dispositivo dataloggers durante 10 días, mostraron que el prototipo de vivienda de muro Trombe de cuarto esférico con bloquetas reforzadas con 10% de fibras PET alcanzó una temperatura promedio de 18.50 °C, que supera en 5.30 °C la temperatura promedio de 13.20 °C en Chuquibambilla. Finalmente, después de realizar todos los ensayos a las bloquetas con la adición de fibras PET se comprobó que se redujo el porcentaje de absorción en 3.06 %, se aumentó la resistencia a la compresión en 57.62 kg/cm² y se obtiene una conductividad térmica de 0.355 W/m.°C. Por esta razón, es que la propuesta de la implementación de un muro Trombe de cuarto esférico construido con bloquetas de concreto con la adición de 10% de Fibras PET mejora las temperaturas internas de la vivienda con respecto al ambiente externo y una vivienda tradicional de la zona rural de Chuquibambilla.

In Chuquibambilla (Apurímac), there has been an increase in the use of concrete blocks in housing construction, a material in high demand due to its low cost and ease of manufacture. However, local people lack knowledge of bioclimatic passive solar heating techniques, which creates a serious problem, especially in an extremely cold climate. Concrete, which is the predominant material, allows a rapid transfer of heat through the walls, equalizing the temperature inside the houses with the outside, causing insufficient thermal comfort in rural areas. The proposed solution is to adapt a passive solar heating system, known as Trombe quarter-spherical wall, using fiber-reinforced concrete blocks, in order to improve thermal comfort in rural houses in Chuquibambilla. The procedure consists first of adding 10% PET fibers to the local artisanal concrete blocks, previously verifying their compressive strength, absorption and warping according to the E.070 standard. Subsequently, three housing prototypes were built and analyzed: a traditional one, one with a Trombe wall of handmade blocks and one with a Trombe wall of blocks reinforced with 10% PET fibers. After performing the temperature measurements with the datalogger device for 10 days, they showed that the prototype housing with a Trombe wall of spherical room with blocks reinforced with 10% PET fibers reached an average temperature of 18.50 °C, which is 5.30 °C higher than the average temperature of 13.20 °C in Chuquibambilla. Finally, after carrying out all the tests on the blocks with the addition of PET fibers, it was found that the absorption percentage was reduced by 3.06 %, the compressive strength was increased by 57.62 kg/cm² and a thermal conductivity of 0.355 W/m.°C was obtained. For this reason, it is that the proposal of the implementation of a Trombe wall of spherical room built with concrete blocks with the addition of 10% of PET fibers improves the internal temperatures of the house with respect to the external environment and a traditional house in the rural area of Chuquibambilla.