SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS PARA ELEVAR LA TEMPERATURA INTERIOR EN VIVIENDAS RURALES UBICADAS EN ZONAS ALTOANDINAS

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SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS

PARA ELEVAR LA TEMPERATURA

INTERIOR EN VIVIENDAS RURALES

UBICADAS EN ZONAS

ALTOANDINAS

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 2 | P á g i n a

CRÉDITOS

SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS PARA ELEVAR LA TEMPERATURA INTERIOR

EN VIVIENDAS RURALES UBICADAS EN ZONAS ALTOANDINAS

Ministro de Vivienda, Construcción y Saneamiento Ing. Rene Cornejo Díaz

Viceministra de Construcción y Saneamiento CPC. Hilda Sandoval Cornejo

Director Nacional de Construcción Arq. Carlos Gonzalo Maldonado Herrera Elaboración

Arq. Roberto Prieto Sánchez Arq. Julia Katerina Quispe Cárdenas Ing. Giuliana Orezzoli Alvarez

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PRESENTACIÓN

uego de nuestra experiencia en el Estudio Piloto “Acondicionamiento Térmico de Edificaciones en Zonas Rurales Altoandinas”, ejecutado por la Dirección Nacional de Construcción, en centros poblados de la provincia de Huaytará – Huancavelica, durante el año 2012; pudimos demostrar que es posible implementar el confort térmico en viviendas altoandinas tradicionales.

El confort térmico en un concepto integral, que no solo tiene que ver con condiciones isotérmicas, sino con condiciones de habitabilidad y mejoras en la calidad de vida de las familias al interior de sus viviendas. Este confort térmico se logra conjugando materiales de construcción, estrategias de diseño bioclimático, técnicas constructivas y el uso de tecnología para el aprovechamiento de fuentes de energía renovable. Complementando a todo ello con el cambio de hábito en las familias, lo cual es clave para el logro de un mayor confort térmico al interior de las viviendas; este cambio que tomará tiempo y donde es necesario un constante trabajo de fortalecimiento de capacidades, para que los pobladores puedan hacer un buen uso de los elementos de confort térmico en sus viviendas.

Es una satisfacción presentar estas soluciones térmicas constructivas para viviendas rurales en zonas altoandinas, que puedan ser replicadas por los gobiernos regionales, gobiernos locales, ONGs y pobladores en general. Asimismo, exhorto a las autoridades regionales y locales del Perú, principalmente a los que se encuentran en las zonas más frías, a tomar en cuenta la importancia de la gestión prospectiva y correctiva en la construcción de edificaciones, principalmente de las viviendas, lo cual reducirá la vulnerabilidad de las edificaciones ante los peligros climáticos.

Esperamos su valioso aporte, que siempre será bienvenido para nosotros, pues anhelamos mejorar constantemente e innovar con nuevas soluciones.

Arq. Carlos Maldonado Gonzalo Director Nacional de Construcción

Viceministerio de Construcción y Saneamiento

L

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SITUACIÓN ACTUAL EN ZONAS ALTOANDINAS

En nuestro país, el problema de las heladas en las zonas rurales altoandinas, es un fenómeno climático que consiste en el descenso de la temperatura a niveles inferiores al punto de congelación del agua, que se presenta año tras año; causando muertes y enfermedades en la población.

La vivienda, es el espacio que debe ofrecer refugio y protección a los seres humanos y es el factor fundamental para lograr reducir el impacto de las heladas en la población de las zonas altoandinas. Sin embargo, las inadecuadas prácticas constructivas y la falta de mantenimiento, originan infiltraciones de aire helado y puentes térmicos en techos, puertas, ventanas o pisos que enfrían el interior de las viviendas hasta temperaturas cercanas a las del exterior.

Por otro lado, las familias de menores recursos de estas zonas, utilizan fogones para la preparación de sus alimentos y para calentar sus viviendas, lo cual genera humo al interior del ambiente, causando en sus habitantes, enfermedades pulmonares, oculares y a la piel. Para afrontar esta situación, la Dirección Nacional de Construcción, realizó el Estudio Piloto “Acondicionamiento Térmico para Edificaciones Rurales Altoandinas” con el fin de elevar la temperatura interior de las viviendas rurales, ubicadas en zonas de frío extremo y medio, mediante soluciones constructivas adecuadas al ámbito social, económico y cultural de la población altoandina.

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 5 | P á g i n a SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS PARA ELEVAR LA TEMPERATURA INTERIOR EN

VIVIENDAS RURALES UBICADAS EN ZONAS ALTOANDINAS

a Dirección Nacional de Construcción cuenta con los expedientes técnicos de las soluciones térmicas para viviendas rurales existentes y nuevas, ubicadas en zonas altoandinas, las cuales fueron socialmente aceptadas y científicamente validadas, a través de la medición de temperatura y humedad relativa, mediante el uso de sensores electrónicos monitoreados en todo el periodo de estudio.

Estas soluciones térmicas para viviendas rurales en zonas altoandinas son el resultado del estudio piloto “Acondicionamiento Térmico para Edificaciones Rurales Altoandinas”, ejecutado por la Dirección Nacional de Construcción del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento en los centros poblados de San Felipe (Pilpichaca - Huaytará - Huancavelica) a 4480 m.s.n.m. y Santa Rosa de Tambo, (Tambo - Huaytará - Huancavelica) a 3200 m.s.n.m., durante los meses de marzo a noviembre del año 2012, con el objetivo esencial de elevar la temperatura de las viviendas existentes mediante diferentes soluciones constructivas y mejorar las condiciones de habitabilidad de las familias y la propuesta de una vivienda rural nueva que contemple criterios para hacerla segura, saludable y sostenible.

Las soluciones térmicas planteadas incluyeron estrategias arquitectónicas y constructivas e innovaciones arquitectónicas y tecnológicas, los cuales fueron plasmados en viviendas existentes (refacción) y viviendas nuevas (construcción nueva). Las estrategias generales para las soluciones constructivas fueron1:

1. Composición arquitectónica: Respeto a la relación funcional entre la familia rural, su vivienda y su modo de producción.

2. Distribución, dimensionamiento y funcionalidad: Mejorando la habitabilidad e higiene de la vivienda.

3. Aprovechamiento al máximo las energías renovables.

4. Uso de materiales de construcción de fácil obtención en el mercado y sencillo manejo por parte de la población.

5. Edificación sostenible: Reducción del impacto ambiental, mediante un diseño ecológico.

1

La aplicación de estas soluciones térmicas en viviendas rurales debe ir acompañada de la seguridad estructural de la edificación.

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FICHA TECNICA DE VIVIENDA ACONDICIONADA N° 1

Región: Huancavelica Provincia: Huaytará Distrito : Pilpichaca Localidad: San Felipe Altitud:

4480 m.s.n.m. Propietario: Sra. Norma Jayo

TEMPERATURA ANTES DE LA INTERVENCIÓN TEMPERATURA DESPUÉS DE LA INTERVENCIÓN

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior 2°C 4.6°C 2.6°C -1°C 7°C 8°C

A. VIVIENDA EXISTENTE ANTES DE LA INTERVENCIÓN

ESTADO ANTES DE LA INTERVENCIÓN

TECHO Viguetas de madera con dimensiones irregulares y _{cobertura de plancha de calamina metálica.} PISO De tierra, el cual recoge la humedad del medio _ambiente MURO Tapial e= 0.40m., presencia de orificios por donde _{filtra el aire.} PUERTAS Y

VENTANAS Puerta de bastidor de madera con plancha de calamina PLANTA

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 7 | P á g i n a B. VIVIENDA DESPUÉS DE LA INTERVENCIÓN

ESTADO ACTUAL

TECHO Fibrocemento, paja y calamina (Aislamiento _térmico). PISO Cama de piedra, aire y madera machihembrada _{(Aislamiento higrotérmico)} MURO Tapial e= 0.40m. _{Eliminación de infiltraciones en muros y techos} PUERTAS Y

VENTANAS

Puerta de madera contraplacada. Aislamiento sólido. Eliminación de infiltraciones en puertas y ventanas.

INVERNADERO -

CALEFACTOR SOLAR Plancha de policarbonato traslúcido CLARABOYA Plancha de policarbonato traslúcida PLANTA

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 8 | P á g i n a C. CAMBIOS CONSTRUCTIVOS

ELEMENTO SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS

TECHO: Fibrocemento, Paja y Calamina PISO: Madera machihembrada, capa de aire, capa de piedra terreno compactado CALEFACTOR SOLAR: Plancha de policarbonato traslúcido CLARABOYA Plancha de policarbonato traslúcido D. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.) Costo Total Costo /m2 (S/.) Vivienda

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 9 | P á g i n a E. PANEL FOTOGRÁFICO

ELEVACIÓN PRINCIPAL

CALEFACTOR SOLAR CLARABOYA

Vista del calefactor solar o invernadero, tambien se aprecian los ductos por donde ingresa el aire caliente al interior de la vivienda, los que se controlan con tapones machos de PVC.

Vista de la claraboya, cuyo funcionamiento es sencillo, mediante una ventana corrediza de triplay se controla el ingreso de luz y calor.

F. CONCLUSIÓN

Con la intervención realizada en la vivienda, se ha logrado incrementar la temperatura en 5.4°C, las modificaciones realizadas generaron un costo de S/. 265.87 (doscientos sesenta y cinco y 87/100 nuevos soles) por metro cuadrado (m2).

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FICHA TECNICA DE VIVIENDA ACONDICIONADA N° 2

Región: Huancavelica Provincia: Huaytará Distrito : Pilpichaca

Localidad: San Felipe Altitud:

4480 m.s.n.m. Propietario: Sr. Roger Quintanilla

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior 2°C 4.9°C 2.9°C -1°C 5.5°C 6.5°C

A. VIVIENDA EXISTENTE ANTES DE LA INTERVENCIÓN

FOTO ESTADO ANTES DE LA INTERVENCIÓN

ÁREA

TECHADA 70.60 m

2

. Vivienda de dos dormitorios y dos cocinas.

TECHO Viguetas de madera con dimensiones irregulares y _{cobertura de plancha de calamina metálica.} PISO De tierra

MURO Tapial e= 0.40m. PUERTAS Y

VENTANAS Puerta de bastidor de madera con plancha de calamina

PLANTA

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ESTADO ACTUAL

TECHO Calamina, aire y calamina (Aislamiento térmico). PISO Piso: Cama de piedra, aire y madera machihembrada _{(Aislamiento higrotérmico)} MURO Tapial e= 0.40m. _{Eliminación de infiltraciones en muros y techos} PUERTAS Y

VENTANAS Puerta de madera contraplacada. Aislamiento sólido Eliminación de infiltraciones en puertas y ventanas.

PLANTA

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 12 | P á g i n a C. CAMBIOS CONSTRUCTIVOS:

TECHO: CALAMINA, AIRE, CALAMINA PISO D. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.)

Costo Total Costo /m

2

(S/.)

Vivienda

Sr. Roger Quintanilla 70.60 12,856.29 1,285.63 14,141.92 200.31

E. CONCLUSIÓN

Con la intervención realizada en la vivienda, se ha logrado incrementar la temperatura en 3.6°C; las modificaciones realizadas generaron un costo de S/. 200.31 (Doscientos y 31/100 Nuevos Soles) por metro cuadrado (m2).

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FICHA TECNICA DE VIVIENDA ACONDICIONADA N° 3

Región: Huancavelica Provincia: Huaytará Distrito: Santa Rosa de Tambo Localidad: Tambo Altitud:

3200 m.s.n.m. Propietario: Sr. Carlos Jiménez

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior 8.4°C 10.1°C 1.7°C 10°C 13.8°C 3.8°C

A. VIVIENDA ANTES DE LA INTERVENCIÓN

AREA

TECHADA 92.37 m

2

. Casa de cinco ambientes: cocina, dormitorio, corredor y almacenes

TECHO De madera rolliza y teja artesanal PISO De tierra

MURO Tapial e= 0.40m. PUERTAS Y

VENTANAS Puerta de bastidor de madera con plancha de calamina

PLANTA

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ESTADO ACTUAL

TECHO Fibrocemento, barro con paja, plástico polietileno y caña (Aislamiento térmico)

PISO Cama de piedra, aire y madera machihembrada (Aislamiento higrotérmico)

MURO Adobe. Eliminación de infiltraciones en muros y techos PUERTAS Y

VENTANAS

Puerta de madera contraplacada. Aislamiento solido Eliminación de infiltraciones en puertas y ventanas.

PLANTA

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TECHO: FIBROCEMENTO, BARRO

CON PAJA, PLASTICO POLIETILENO Y CAÑA PISO D. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.)

2

(S/.)

Vivienda

Sr. Carlos Jiménez 92.37 S/. 15,479.83 S/. 1,547.98 S/.17,027.81 S/. 184.34

E. CONCLUSIÓN

Con la intervención realizada en la vivienda, se ha logrado incrementar la temperatura en 2.1°C, las modificaciones realizadas generaron un costo de S/. 184.34 (Ciento Ochenta y Cuatro y 34/100 Nuevos Soles) por metro cuadrado (m2).

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FICHA TECNICA DE VIVIENDA ACONDICIONADA N° 4

3200 m.s.n.m. Propietario: Sr. Melanio Huaroto

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior 8.4°C 9.6°C 1.2°C 10°C 14.2°C 4.2°C

A. VIVIENDA ANTES DE LA INTERVENCIÓN

AREA

CONSTRUIDA 116.39m

2

; Casa de tres ambientes: Cocina comedor, dormitorio y almacén.

TECHO Viguetas de madera rolliza y de teja artesanal. PISO De tierra

MURO Adobe 0.60 cm., presencia de orificios por donde _{filtra el aire} PUERTAS Y

VENTANAS Carece de puerta. Area de ventanas es minima y sin elementos de cerramiento.

PLANTA

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FOTO ESTADO ACTUAL

TECHO Fibrocemento, paja, estera, aire y plástico _{polietileno (Aislamiento térmico).} PISO Cama de piedra, aire y madera _{(Aislamiento higrotérmico).}

MURO Tapial e= 0.40m. _{Eliminación de infiltraciones en muros y techos} PUERTAS Y

VENTANAS

Puerta de madera contraplacada. Aislamiento sólido. Eliminación de infiltraciones en puertas y ventanas.

CALEFACTOR

SOLAR Plancha de policarbonato traslúcido CLARABOYA Plancha de policarbonato traslúcida PLANTA

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TECHO: FIBROCEMENTO, PAJA, ESTERA, AIRE Y PLASTICO

POLIETILENO PISO CALEFACTOR SOLAR CLARABOYA D. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.)

2

(S/.)

Vivienda

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 19 | P á g i n a E. PANEL FOTOGRÁFICO

Vista del calefactor solar o invernadero, el cual se encuentra adosado a la vivienda existente.

Vista de la claraboya , cuyo funcionamiento es sencillo, mediante una ventana corrediza de triplay se controla el ingreso de luz y calor.

G. CONCLUSIÓN

Con la intervención realizada en la vivienda, se ha logrado incrementar la temperatura en 3°C, las modificaciones realizadas generaron un costo de S/. 227.70 (Doscientos Veintisiete y 70/100 Nuevos Soles) por metro cuadrado (m2).

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FICHA TECNICA DE VIVIENDA NUEVA N° 1

Región: Huancavelica Provincia: Huaytará Distrito: Pilpichaca Localidad: San Felipe Altitud:

4480 m.s.n.m. Propietario: Vivienda Nueva

TEMPERATURA DESPUÉS DE LA INTERVENCIÓN

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior

-1°C 7°C 8°C

A. VIVIENDA NUEVA

ELEMENTO ESTRATEGIA

BIOCLIMÁTICA DETALLES OBSERVACIONES

SUELO Aislamiento _{higrotérmico} Con piedras, aire y madera Evita el ascenso de humedad y descenso de calor.

MUROS Alta masa térmica Con tapial Acumula reserva y transfiere calor.

TECHO

Aislamiento emparejado y claraboyas térmicas

Con tela, aire, tela, paja, plástico y fibrocemento

El techo disminuye las pérdidas de calor, las claraboyas permiten el ingreso.

PUERTAS Aislamiento sólido Madera maciza Principal

CALEFACTOR

SOLAR Lazo conectivo Con adobe y policarbonato Agrega calor al dormitorio. VENTANAS Dispositivo opaco _transparente

Vidrio hacia el exterior y puerta de madera hacia el interior

Permite el ingreso de calor en el día y evita las pérdidas nocturnas o en días fríos.

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 21 | P á g i n a B. CRITERIOS CONSTRUCTIVOS

TECHO: TELA, AIRE, TELA, PAJA, PLÁSTICO Y FIBROCEMENTO PISO PUERTAS CALEFACTOR SOLAR

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CLARABOYA C. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.)

2

(S/.)

Vivienda Nueva 92.88 47,610.95 4,761.10 52,372.05 563.87

D. PANEL FOTOGRÁFICO

Vista del calefactor solar o invernadero y la cobertura de planchas de policarbonato traslucidas.

Vista de la claraboya, de sencillo uso, mediante una ventana corrediza de triplay se controla el ingreso de luz y calor.

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DORMITORIO SERVICIO HIGIENICO

En el interior del dormitorio se aprecia el acabado de piso con madera machihembrada.

Complementario al modulo de vivienda se construyó el servicio higienico, con terma solar y tanque elevado.

E. CONCLUSIÓN

Con la propuesta de vivienda nueva se ha logrado incrementar la temperatura en 8°C, la intervención costo S/. 563.87 (Quinientos Sesenta y Tres y 87/100 Nuevos Soles) por metro cuadrado (m2).

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FICHA TECNICA DE

VIVIENDA NUEVA N° 2

3200 m.s.n.m. Propietario: Vivienda Nueva

TEMPERATURA DESPUÉS DE LA INTERVENCIÓN

Temperatura Exterior Temperatura Interior  Temperatura Interior/Exterior

10°C 15.7°C 5.7°C

A. VIVIENDA NUEVA

ELEMENTO ESTRATEGIA BIOCLIMÁTICA DETALLES

SUELO Aislamiento higrotérmico Con piedras, aire y madera

MUROS Alta masa térmica Con adobe

TECHO Aislamiento emparejado y claraboyas

térmicas

Con tela, aire, tela, paja, plástico y fibrocemento

PUERTAS Aislamiento sólido Madera maciza

CALEFACTOR SOLAR Lazo conectivo Con adobe y policarbonato

VENTANAS Dispositivo opaco transparente Vidrio hacia el exterior y puerta de madera hacia el interior.

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 25 | P á g i n a B. CRITERIOS CONSTRUCTIVOS

TECHO: TELA, AIRE, TELA, PAJA,

PLÁSTICO Y FIBROCEMENTO PISO PUERTAS CALEFACTOR SOLAR CLARABOYA

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 26 | P á g i n a C. AREA Y COSTOS: Descripción Área construida total en m2 Costo Directo (S/.) Gastos Generales (S/.)

2

(S/.)

Vivienda Nueva 70.58 41,160.32 4,160.03 45,276.35 641.49

D. PANEL FOTOGRÁFICO

CALEFACTOR SOLAR DORMITORIO

Vista del calefactor solar o invernadero y la cobertura de planchas de policarbonato traslucidas.

Dormitorio, piso acabado de madera machihembrada y puertas apaneladas de madera.

COCINA COMEDOR

Instalación de la cocina mejorada Comedor, este ambiente cuenta con un asiento fijo de adobe.

E. CONCLUSIÓN

Con la propuesta de la vivienda nueva, se ha logrado incrementar la temperatura en 5.7°C, la intervención costo S/. 641.49 (Seiscientos Cuarenta y Uno y 49/100 Nuevos Soles) por metro cuadrado (m2).

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DIRECCION NACIONAL DE CONSTRUCCION 27 | P á g i n a CONCLUSIONES

1. Incremento de la temperatura interior de las viviendas hasta 8 °C respecto a la temperatura exterior, así como de los luxes mediante:

 El aprovechamiento de los recursos naturales de la zona: la energía y luz solar, así como la tierra.

 La eliminación (sellado) de las infiltraciones de aire helado.

 Utilización de materiales de construcción que retienen el calor y que impiden el ingreso del frío por conducción.

 La aplicación de sistemas fotovoltaicos y fototérmicos para el calentamiento del agua y generación de energía.

 La aplicación de claraboyas y ventanas ha multiplicado el número de luxes.

2. Composición de la vivienda, respetando la relación funcional entre la familia rural, su vivienda y su modo de producción.

3. Distribución básica de la vivienda y dimensionamiento de los espacios:

 Un Comedor – cocina, que incluye una cocina mejorada.

 Dos ambientes de dormitorios, uno para padres y otro para hijos.

 Una huerta/corral.

 Un servicio higiénico, al exterior de la vivienda.

 Un calefactor solar.

4. Utilización de materiales de construcción de bajo costo, de fácil obtención en el mercado y sencillo manejo por parte de la población. La generación de soluciones constructivas fueron utilizando materiales de la zona, que garanticen aislamiento térmico y facilidad de limpieza. 5. Generación de interés y cuidado de la edificación por parte de la población, al utilizar mano