Formación inicial del profesorado en el marco del espacio europeo de educación superior : Practicum

El Prácticum correspondiente al curso de “Formación inicial del profesorado en el marco del espacio europeo de educación superior” lo realicé en la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, dentro del Departamento de Construcción y Tecnología Arquitectónicas y en el seno de la asignatura de Materiales de Construcción. Dicha asignatura corresponde al segundo año de la carrera y se imparte los jueves en horario de 10 a 12:20 horas y los viernes de 8:20 a 12 horas. La profesora titular a cargo de la asignatura es Soledad García Morales, quien a su vez fue la Tutora del Prácticum durante el segundo cuatrimestre del curso académico 2009/2010. Durante el Prácticum he asistido a las clases del segundo cuatrimestre 2009/2010 en el que he observado y analizado variadas situaciones educativas, desde clases teóricas magistrales, clases prácticas en el laboratorio y en el aula y proyección de videos así también he realizado una visita a la fábrica de gres La Paloma con los alumnos. Me ha permitido profundizar en el contexto docente universitario y tener un mejor conocimiento “in situ” de su funcionamiento y un análisis mas detallado y critico de los elementos que conforman el quehacer docente es decir: • Profundizar en el conocimiento del centro y su dinámica. • Conocer más a fondo el proyecto curricular del centro. • Conocer la programación del aula. • Familiarizarme con el ambiente socioeconómico y cultural de los alumnos del centro. • Observar el desarrollo de las diferentes sesiones y su adecuación a la programación. Además se ha realizado una investigación sobre “Estilos de Aprendizaje” aplicando el test de David A. Kolb, que los alumnos hicieron el último día de clase y en el que se puede visualizar que los estudiantes de 2º año de la asignatura de Materiales de Construcción tienden a ser convergentes. Sobre un total de 22 alumnos encuestados, la mayoría son convergentes, le siguen los asimiladores y por último los acomodadores, no hay divergentes

Industrialización y sostenibilidad en viviendas: Aplicación de la construcción modular ligera a casas solares.

La sostenibilidad en el sector de la vivienda y la reducción progresiva de emisiones de CO2 exige de las viviendas una mayor eficiencia energética. En este sentido las casas solares, es decir, aquellas que cuentan con instalaciones de captación de energía solar destinadas a cubrir el máximo de sus necesidades energéticas, pueden considerarse como paradigma de viviendas sostenibles. La investigación actual y futura se orienta tanto hacia la construcción industrializada como hacia la sostenibilidad por lo que la industrialización en la construcción de casas solares presenta una especial relevancia. El método de los módulos tridimensionales ligeros es un sistema constructivo que se adapta muy bien a la construcción de casas solares. En consonancia con esto cabe destacar el concurso Solar Decathlon promovido por el Departamento de Energía de EEUU, como uno de los principales laboratorios de prototipos de casas solares, la mayoría de ellos realizados mediante módulos tridimensionales ligeros. En este estudio se exploran las posibilidades de utilización de la construcción modular ligera para extraer criterios de diseño constructivo de aplicación en prototipos de casas solares

Formación inicial del profesorado en el marco del espacio europeo de educación superior: Anexo 2 Estilos de aprendizaje

Este trabajo de investigación tiene su origen en el Curso de Iniciación al profesorado en el Espacio Europeo de Educación Superior y como trabajo grupal de una profesora y una doctoranda asistentes a dicho curso, que pertenecen a la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid y en el seno de la asignatura de 2º año Materiales de Construcción y de la asignatura de 4º Dimensionado de Estructuras. Se ha elaborado un estudio sobre “Estilos de Aprendizaje” realizado con el test de David A. Kolb que los alumnos hicieron el último día de clase Uno de los objetivos que nos planteamos en este trabajo de investigación es el de establecer los estilos de aprendizaje de los estudiantes de arquitectura del curso 2009-2010 correspondientes la asignatura de 2º año Materiales de Construcción y a la asignatura de 4º año, Dimensionado de estructuras. Al analizar los resultados llegamos a la conclusión de que no existe diversidad de estilos de aprendizaje sino que existe uno claramente definido que es el convergente y el que le sigue, el asimilador está valorado con la mitad del convergente. Frente a lo que cabría esperar en un principio, en una carrera en la que se potencia la capacidad creativa e imaginativa, que los alumnos fueran principalmente divergentes, generadores de nuevas ideas, sin embargo la mayoría y la media son convergentes,personas con gran capacidad para la aplicación práctica de las ideas. Con este trabajo investigación verificamos la forma en que los estudiantes procesan la información en su aprendizaje y nos permite tener más elementos a la hora de diseñar las actividades propias del curso. Estos datos nos permitirán crear y desarrollar actividades de enseñanza-aprendizaje que permitan apoyar a los estilos de aprendizaje que tienen los estudiantes de arquitectura. Sería interesante aplicar este cuestionario en otros grupos de arquitectura para poder contrastar los resultados obtenidos en esta primera fase del estudio

Light modular construction: analysis of the relationship between modular construction system and space layout in solar houses from 2005 and 2007 solar decathlon competition

Present and future research will be oriented towards both industrial construction techniques and sustainability, and in this sense combination of mass production and sustainable houses is of a special relevance. Modular construction is a very successful building method in some countries such as Japan and U.S.A., and could be easily applied in solar houses production. In this way it is worth to refer to Solar Decathlon competition, promoted by the U.S.A. Department of Energy, as one major laboratory of solar house prototypes, most of them being modular homes. As a progress report of modular construction applied to solar houses research, whose first paper was released at “II Jornada de Investigación en la Edificación EUATM”, Madrid 2008, in this study relationship between the modular system and space layout of solar houses from Solar Decathlon 2005 and 2007 are explored. This research will allow for a new open understanding of spatial design of each house regarding the influence of the modular construction type employed on them. It actually is an essential Knowledge to discover which the spatial and formal possibilities provided by these systems are, what in fact will be invaluable for future designers and builders. In a further stage a full set of construction design criteria will be obtained for their application to solar houses construction

Nuevos métodos de investigación para estudiar el funcionamiento de casas solares: El trabajo con modelos a escala para comprobar la eficiencia energética, los conceptos estructurales y los procesos de montaje/desmontaje

Uno de los principales inconvenientes en la investigación en tecnología arquitectónica es su elevado coste, directamente relacionado con el tamaño de los edificios. Incluso el de una pequeña casa supone un importante condicionante. Este inconveniente también se da en la aviación y la navegación. En cambio en el sector del automóvil su menor tamaño hace no solo sea que sea más fácil la construcción de prototipos sino su experimentación y su transporte a diferentes lugares para su ensayo y exhibición. Además en el sector de la competición se desarrollan prototipos que sirven para ensayar nuevas tecnologías en el campo del automóvil. Un ejemplo notable de ello es el kart de pila de combustible de hidrógeno desarrollado por la Escuela de Universitaria Politécnica de la Almunia de Doña Godina, Zaragoza

Free-form architectural envelopes: Digital processes opportunities of industrial production at a reasonable price

Free-form architecture is one of the major challenges for architects, engineers, and the building industry. This is due to the inherent difficulty of manufacturing double curvature facades at reasonable prices and quality. This paper discusses the possibilities of manufacturing free-form facade panels for architectural envelopes supported by recent advances in CAD/CAM systems and digital processes. These methods allow for no-mould processes, thus reducing the final price. Examples of actual constructions will be presented to prove the viability of computer numerically controlled (CNC) fabrication technologies. Scientific literature will be reviewed. Promising fabrication methods (additive, subtractive, forming) to accomplish this proposal will be discussed. This research will provide valuable information regarding the feasibility of manufacturing free-form panels for architectural envelopes at lower prices

Technical evolution of 3d modular construction from the nineteenth century to world war II

3D Modular construction is poorly known and scarcely published in technical literature. In spite of that there are an increasing number of manufacturers offering their products in different countries. This method has largely evolved from early examples such as the American Gold Rush prefabrication in the nineteenth century, the Sears precut homes or Voisin´s prototypes for modular homes, to the end of the first half of the twentieth century. In this period a non negligible number of attempts in 3D modular construction have been carried out, ranging from theoretical proposals to several hundred or thousand units produced. Selected examples of modular architecture will be analyses in order to illustrate its technical evolution, concerning materials, structure, transportation and on site assembly. Success and failure factors of the different systems will be discussed. Conclusions about building criteria shown in them and their applicability in current architecture will be drawn

Ventanas con cámara de agua circulante en Edificios de consumo de Energía Casi Nulo

Según la normativa Europea relacionada con la eficiencia energética en edificios, a partir del año 2020 todos los edificios de nueva planta deberán considerarse como Edificios de consumo energético casi nulo o Near zero energy buildings (nZEB). Aunque aún no existe una definición exacta de los requisitos que tendrán que cumplir este tipo de edificios, resulta evidente que deberán tener una demanda energética reducida. Dado que las ventanas pueden llegar a ser responsables de aproximadamente el 30% del consumo energético destinado a acondicionar térmicamente un edificio, constituyen uno de los elementos cuya eficiencia debe mejorarse para lograr este tipo de edificios. Frente a este panorama, las ventanas con cámara de agua circulante constituyen un tipo de ventana dinámica poco conocido, pero cuya contribución a los edificios de consumo de energía casi nulo tanto nuevos como rehabilitados, puede ser muy interesante en climas cálidos como los del sur de Europ

Home automation controller for a water-flow window

Facing the EU energy efficiency and legal scenarios related to buildings (2010/31 EU directive), new sustainable advanced concepts for envelopes are required. These innovative designs must be able to offer an elevated level of energy efficiency based on a high performance architecture. According to this, smart glazings, and particularly active water-flow glazings, represent a promising alternative to other solar control glazings, since they can reduce the building energy demand avoiding well known drawbacks as high cost, glare problems and high response time that affect to other smart glazings. This kind of glazing, as any other active one, needs to be operated by a control system. In order to operate a water-flow based window, a new controller based on an inexpensive microcontroller board has been develope

Criterios técnicos del proyecto con módulos tridimensionales ligeros: las casas del Solar Decathlon 2005 y 2007

Este trabajo se ocupa de la construcción modular ligera de viviendas unifamiliares, más concretamente aborda el problema de la definición constructiva de las mismas, habida cuenta de lo poco conocido y publicado de este aspecto en particular. Dado que la construcción es fruto de la evolución, resulta de gran importancia el estudio de los antecedentes para comprender la situación actual, por ello para documentar como corresponde el estado de la técnica y de la investigación se estudiaron los antecedentes desde sus primeras manifestaciones a finales del siglo XIX hasta nuestros días. Contrariamente a las profecías de Le Corbusier y otros, la industrialización no ha llegado a la construcción ni en la forma ni en la medida que era de esperar a principios del siglo XX. Sin embargo y a pesar del relativo “fracaso” de la industrialización en convertirse en la forma mayoritaria de producir edificios, lo cierto es que algunos sistemas altamente industrializados, como lo es la construcción modular ligera, han logrado un lugar en el mercado, que en algunos países resulta cuanto menos significativo. Delimitar el estado de la técnica y la situación actual es crucial en este trabajo, toda vez que la construcción industrializada la realizan empresas, y situarse al margen de las mismas y de su producción, nos guste o no, resulta contrario al sentido común. De este modo se han identificado y documentado ejemplos como el de EE.UU. y Japón, entre otros, que resultan muy ilustrativos tanto desde la evolución como del estado actual. Del estado de la técnica y la investigación también resulta la escasez de publicación de detalles constructivos específicos de la construcción modular ligera. Es obvio que los fabricantes intentan blindarse mediante el secreto industrial, logrando que las soluciones constructivas más interesantes queden fuertemente protegidas dentro del conocimiento reservado de la empresa. De este modo un sistema que alcanza grados de prefabricación del 95%, tan atractivo e interesante para el arquitecto queda reservado al conocimiento de unos pocos dentro de las empresas. La búsqueda de mayor información sobre estos sistemas encuentra un filón indiscutible en los proyectos de las casas del concurso Solar Decathlon. En efecto, debido a las condiciones particulares de este concurso, las casas que compiten deben ser instaladas en un plazo corto, por lo que en su mayoría recurren al método de construcción modular ligera, para lograr correctamente este objetivo. Adicionalmente todos los planos de proyecto incluidos los de detalle, así como memorias de especificaciones técnicas, quedan colgadas en la Web, a libre disposición del público. De este modo se ha considerado interesante, conveniente y útil, aprovechar como fuente documental de este trabajo, aparte de lo obtenido en el estado de la técnica y la investigación, los proyectos de las casas de los concursos 2005 y 2007, que fueron las dos últimas ediciones celebradas cuando se inició esta tesis. De modo similar a esta carencia de detalles publicados se observa igualmente una falta de investigación y de metodologías adecuadas a la misma sobre soluciones y detalles constructivos propios de la construcción modular ligera. Por eso y ante la dificultad de manejar adecuadamente una información disponible pero farragosa, este trabajo ha dedicado una parte importante de su esfuerzo a la creación de una metodología adecuada a este tipo de situación. Hay que destacar que cada proyecto puede constar fácilmente de 60 a casi 200 planos, sin contar las memorias técnicas y otros documentos, tales como galerías de imágenes, etc. Por otra parte resulta útil establecer esta metodología, no solo para esta tesis, sino para futuros trabajos de investigación sobre el tema, toda vez que con posterioridad a 2007 se han celebrado nuevas ediciones del concurso con su correspondiente volumen de información disponible. La metodología del análisis de los proyectos se basa en el diseño y creación de siete fichas tipo que resumen los aspectos fundamentales del proyecto desde el punto de vista constructivo, permitiendo de este modo su rápida visualización y comprensión sin pretender exhaustividad, ya que en caso de querer profundizar en el detalle de la información siempre está el proyecto original para ello. Tras estudiar la información obtenida de los proyectos de las casas de concurso, se contrastan y discuten los resultados para obtener conocimientos de interés para el objetivo propuesto en la tesis. Se comparan los resultados procedentes del estado de la técnica y de la investigación y se obtienen las conclusiones correspondientes. De este modo ha sido posible identificar una serie de criterios técnicos de proyecto de viviendas unifamiliares realizadas mediante construcción modular ligera, que además se organizan en varios niveles, por lo que el resultado es un conjunto de criterios como germen de una futura guía o manual. Como conclusiones fundamentales de la tesis hay que destacar las metodológicas, que habilitan la extensión de este estudio a otros trabajos y la aportación original al conocimiento con la definición de una serie de criterios técnicos de proyecto de viviendas realizadas mediante construcción modular ligera, que además de mejorar esta parte del saber constructivo serán de gran ayuda a los arquitectos de cara a la reducción de errores, que a menudo derivan en mayores costes y plazos, cuando no directamente al abandono del sistema constructivo. El trabajo de la tesis se estructura en siete capítulos a saber: Capítulo 1: Introducción, donde se explica el tema de la tesis, el objetivo principal, las limitaciones y se aportan algunas definiciones. Capítulo 2: Estado de la técnica y la investigación, dentro del cual se presentan los antecedentes desde sus inicios pasando por la primera y segunda mitad del siglo XX y finalizando con el estado actual que recorre los sistemas de EE.UU, Japón, Europa, Escandinavia, centro Europa, Francia, España y algunos ejemplos de Latinoamérica. En el estado de la investigación se presentan las publicaciones tanto en revistas científicas indexadas en el JCR, como publicaciones no indexadas en las que se muestran artículos científicos, comunicaciones a congresos, documentación sobre el concurso Solar Decathlon, libros específicos y libros genéricos sobre construcción modular ligera, tesis doctorales tanto generales como específicas sobre el concurso Solar Decathlon, documentos de idoneidad técnica, páginas Web del concurso Solar Decathlon y finalmente páginas Web de empresas de construcción modular ligera y patentes. También se expresan las conclusiones parciales del capítulo así también como la justificación y los objetivos particulares. Capítulo 3: Metodología, se expone en primer lugar el planteamiento del problema, para luego desarrollar los métodos utilizados para el estudio y clasificación del transporte y de la organización modular, la relación entre la organización modular y distribución espacial, el diseño y contenido de las fichas resumen de los 38 proyectos presentados al SD2005 y SD2007, así también como la información consultada para su realización. Se explica asimismo como se realizaron las tablas comparativas partiendo de la información de las fichas. Finalmente se expresa la manera en que se trató el estudio particular de la junta entre módulos. Capítulo 4: Discusión de resultados, dónde en primer lugar se presenta la clasificación y las estrategias del transporte así también como una clasificación de la organización modular, en segundo lugar se estudian las relaciones que existen entre el sistema modular y la organización espacial. A partir de aquí se muestra el estudio de la estructura de todas las casas del SD2005 y SD2007, según el tipo y material de las zapatas, mostrando tanto tablas cuantitativas como tablas gráficas con fotos. De la misma manera se tratan los forjados, los pilares y las vigas y las cubiertas. Se estudia además el cerramiento opaco y acristalado, la cubierta y el forjado según las capas que lo componen. En el caso de las instalaciones se estudian las que son especiales, descartando las normales en este tipo de casas, como son los paneles fotovoltaicos, placas térmicas o tubos de vacío y los sistemas de almacenamiento de energía, como las baterías, presentando tablas numéricas y gráficas con fotos. El transporte se analiza según corresponda al traslado de la vivienda o al transporte de apoyo, según el tipo y la cantidad utilizado. Con respecto al montaje se diferencia en si se usó grúa o no, y en el caso de no utilizarse se muestran los métodos alternativos. Con respecto a la exploración de la organización modular se presentan la cantidad de módulos que utilizó cada casa, así como también la cuantificación de los sistemas híbridos como son elementos lineales 1D, paneles 2D. Por último se muestra el estudio detallado de la junta entre módulos 3D. Finalmente se realiza la propuesta de un conjunto de criterios técnicos de proyecto organizado en cuatro niveles: 1º nivel de criterios generales, 2º nivel sobre sistemas constructivos, 3º nivel de detalles constructivos y el 4º nivel llamado logística obras previas, transporte y montaje. Capítulo 5: Conclusiones y líneas futuras de investigación, se exponen las conclusiones generales, metodológicas, documentales y por último las de construcción modular. Finalmente se realiza una propuesta de líneas futuras de investigación. Capítulo 6: Bibliografía. Capítulo 7: Anexos, en el que se presentan todas las fichas resumen de las casas realizadas por el autor de esta tesis. Además se incluyen los casos concretos de Voisin en Francia y la TVA (Tennessee Valley Authority) en EE.UU., así como referencias de manuales genéricos de construcción ligera, medidas de transporte en España e información sobre estadísticas de viviendas en la Unión Europea. ABSTRACT This paper deals with Light Modular Construction of houses, and specifically addresses the problem of the constructive definition of the same, given how little known and published this subject has been. Since building construction is the result of evolution, it is of great importance to study its background for understanding the current situation, therefore to document the state of the art and research, its history was studied from its origins dating to the end nineteenth century to our days. Contrary to the prophecies of Le Corbusier and others, industrialization has not reached the construction neither in the form nor to the extent that it was expected in the early twentieth century. However, despite the relative "failure" of industrialization to become the major form of production for buildings, the fact is that some highly industrialized systems, such as the so called Lightweight Modular Construction, have achieved a place in the market, which in some countries is at least significant. To outline the state of the art and the current situation is crucial in this work, since industrialized construction is carried out by companies, and to step away from them and their production, whether we like it or not, it is contrary to common sense. So that, several cases have been identified and documented, such as the US and Japan examples, among others, which are very illustrative both from evolution and the current status. The state of the art and research shows also a shortage of publication of specific construction details of light modular construction. Obviously, manufacturers try to shield themselves by trade secret, making the most interesting constructive solutions remain heavily protected within the reserved knowledge of the company, so a system that reaches levels of 95% prefabrication, so attractive and interesting for the architect It is reserved to the knowledge of a few people inside the companies. The search for more information on these systems finds an invaluable reef in the projects of the Solar Decathlon houses. Indeed, due to the particular conditions of this contest, houses competing must be installed in a short time, so mostly turn to modular construction methods for this purpose to achieve properly this goal. Additionally all levels of project, including detailed and technical specifications reports are published on the Web, freely available to the general public. Thus it was considered interesting, convenient and useful to take advantage as a documentary source of this work, apart from what it were obtained in the state of the art and research, the projects of the houses of the 2005 and 2007 contests, which were the last two editions already held before this thesis was started. Similar to this lack of published details it is also observed a lack of research and methodologies adapted to the solutions and construction details of lightweight modular construction. So that, and facing the difficulty of adequately manage the available but bulky information, this work has devoted a significant part of its effort to create an appropriate methodology for this type of situation. It is noteworthy that each project can easily consist of 60 to almost 200 blueprints, not including technical reports and other documents, such as photo galleries, etc. The methodology of the analysis of the projects is based on the design and creation of seven record sheets that summarize key aspects of the project from a construction point of view, thus allowing quick watching and understanding of the project, without claiming completeness, always keeping for further information the blueprints themselves. After studying the information obtained from the projects of the competition houses, the results are compared and discussed to obtain relevant knowledge according to the objective proposed in the thesis. The results from the state of the art and research are also compared and the conclusions so obtained make possible to identify a number of technical design criteria for single family homes made using lightweight modular construction, which also have been organized at various levels, so the result is a set of criteria as a seed for a future guide or manual. Among the main conclusions of the thesis must be noted the methodological ones, that enable the extension of this study to other works and are an original contribution to knowledge with the definition of a number of technical criteria for housing projects made by light modular construction, what in addition to improving this part of the constructive knowledge will be of great help for the architects to reduce errors that often result in higher costs and delays, if not in abandonment of the construction system itself. The work of the thesis is divided into seven chapters as follows: Chapter 1: Introduction, where the topic of the thesis, the main objective, limitations and the provided definitions is explained. Chapter 2: State of the art and research, within which history is presented from the beginning through the first and second half of the twentieth century and ending with the current systems, that spans from the USA to Japan, Europe, Scandinavia, Central Europe, France, Spain and some Latin American examples. In the state of research publications are presented both on scientific journals indexed in the JCR, and non-indexed publications in which scientific articles, conference papers, information about the Solar Decathlon competition, generic and specific books on light modular construction, articles both general and specific on the Solar Decathlon competition, technical approval documents, dissertations, the Solar Decathlon Web pages and finally lightweight modular construction companies Web pages and patents. The partial conclusions of the chapter as well as the rationale and specific objectives are also expressed. Chapter 3: Methodology first of all exposes the problem statement and then develops the methods used for the study and classification of transportation and modular organization, the relationship between the modular organization and spatial distribution, design and content summary records of the 38 projects submitted to the SD2005 and SD2007, as well as information consulted for its realization. It explains equally how the comparative tables based on information from the chips were made. Finally, the way the particular study of the joint between modules is carried out is also treated. Chapter 4: Discussion, first sorting a classification of transport strategies as well as of modular organization, secondly the relationship between the modular system and the spatial organization studied is presented. From then on, the study of the structure of every house Moreover, to establish this methodology is useful not only for this thesis, but for future research on the subject, since after 2007 there have been held new editions of the contest with a corresponding volume of information available. shown in the SD2005 and SD2007 contests, depending on the type and material of the shoe, showing both quantitative tables as graphic boards with pictures is carried out. Similarly slabs, columns and beams and roofs are treated. Furthermore, the opaque and transparent façades, as well as roof and floor enclosure, according to the layers that compose them are studied. In the case of facilities there have been only addressed that which are of a special type, discarding that considered usual in this type of houses such as photovoltaic panels, thermal panels or vacuum tubes and energy storage systems such as batteries, presenting numerical and graphical tables with photos .The transportation is analyzed depending on it is used to move the house or for additional support, depending on the type and quantity of items used. Regarding assembly it has been made a difference if crane is or not used and if not, what the alternative methods are. With respect to the exploration of the modular organization, the amount of modules used in each house is presented, as well as the quantification of hybrid systems such as linear members as well as 1D, 2D panels. Finally, it has been carried out the detailed study of the joint between 3D modules. Finally it is proposed a set of technical criteria organized into four levels, 1st level of general criteria, 2nd level on building systems, 3rd level construction details and 4th level called previous works and logistics, transportation and assembly. Chapter 5: Conclusions and future research, where general, methodological, documentary and finally modular construction findings are presented. A proposal for further research is done. Chapter 6: Bibliography. Chapter 7: Annexes, in which all the record sheets of houses made by the author of this thesis are presented. Besides the specific cases of Voisin in France and TVA (Tennessee Valley Authority) in the USA, as well as general reference manuals on lightweight construction, transportation dimensions in Spain, and information on housing statistics in the European Union are included