GAMAN. Refugio para situaciones de emergencia diseñado bajo la filosofía Open Design

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ESCUELA DE INGENIERIAS INDUSTRIALES GRADO EN INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL Y DESARROLLO DE PRODUCTO GAMAN. Refugio para situaciones de emergencia diseñado bajo la filosofía Open Design Autor: Gil Redondo, Carmen Tutor: López del Río, Alberto Departamento de Teoría de la Arquitectura y Proyectos Arquitectónicos Valladolid, Julio 2021 TFG 2 Carmen Gil Redondo TFG 3 Carmen Gil Redondo RESUMEN El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como finalidad el diseño de un refugio para situaciones de emergencia cuyo proceso de diseño y ejecución está pensado para poder ser difundido y fabricado bajo la filosofía “Open Design”, es decir, que cualquier persona desde cualquier parte del mundo sea capaz de acceder a él, descargar sus planos, fabricarlo o mandarlo fabricar y beneficiarse de su uso sin coste alguno. Su fabricación se realizará con máquinas de mecanizado CNC y el montaje no necesitará de herramientas, sino que para la unión de los distintos componentes se han utilizado ensamblajes pensados para ser fabricados en madera. Todo ello hace que la situación de vulnerabilidad a la que están sometidas las personas durante una situación de emergencia pueda ser atenuada y se haga partícipe a dichas personas del montaje de lo que será su refugio durante un periodo de tiempo. PALABRAS CLAVE Refugio | Catástrofe | Diseño de código abierto | Mecanizado CNC | Emergencia ABSTRACT The purpose of this Final Degree Project is to design a shelter for emergency situations whose design and execution process is designed to be able to be disseminated and manufactured under the "Open Design" philosophy, that is, anyone from anywhere in the world will be able to access it, download their plans, manufacture it or have it manufactured and benefit from its use at no cost. Its manufacture will be done with CNC machining machines and the assembly will not need tools, but for the union of the different components have been used assemblies designed to be made of wood. All this means that the situation of vulnerability to which people are subjected during an emergency situation can be attenuated and those people become involved in the assembly of what will be their shelter for a period of time. KEYWORDS Shelter | Disaster |Open Design| CNC machining | Emergency TFG 4 Carmen Gil Redondo TFG 5 Carmen Gil Redondo CONTENIDOS MEMORIA …………………………………………………………………………….15 PLANOS………………………………………………………………………………121 MEDICIONES Y PRESUPUESTO………………………………………………….…171 TFG 6 Carmen Gil Redondo TFG 7 Carmen Gil Redondo ÍNDICE DE LA MEMORIA 1. Objetivos del proyecto ........................................................................................................ 19 2. Introducción ........................................................................................................................ 23 2.1 Qué es el Open Design ...................................................................................................... 23 2.1.1. Contexto actual ................................................................................................... 24 2.1.2. Licencia Creative Commons ................................................................................ 24 2.1.3. Ejemplos de productos difundidos mediante Open Design ...................................... 26 2.2. Qué es una situación de emergencia social colectiva ................................................. 30 2.3. Qué es un refugio ........................................................................................................ 32 2.4. Estudio de las Técnicas de unión sin tornillos ............................................................. 34 3. Estudio de soluciones existentes ........................................................................................ 41 3.1. Soluciones de refugio generales ................................................................................. 41 3.2. Soluciones de refugio open design ............................................................................. 44 4. Mi propuesta: Gaman ......................................................................................................... 53 4.1. Primeras ideas ............................................................................................................. 53 4.2. Propuesta final ................................................................................................................. 61 4.2.1. Caracteristicas generales ........................................................................................... 62 4.2.2. Medidas generales .................................................................................................... 74 4.3. Tipos de materiales para la ejecución .............................................................................. 75 4.4. Uniones............................................................................................................................ 80 4.4.1. Travesaños verticales y horizontales – Tableros ....................................................... 80 4.4.2. Travesaños verticales – Suelo ................................................................................... 81 4.4.3. Cubierta – Tableros – Travesaños ............................................................................. 81 4.5. Montaje ............................................................................................................................ 83 4.6. Cálculos estructurales ...................................................................................................... 95 4.6.1. Desplazamiento ......................................................................................................... 96 4.6.2. Tensión de Von Mises ............................................................................................... 96 4.7. Identidad corporativa ....................................................................................................... 98 4.7.1. Historia ...................................................................................................................... 98 4.7.2. Significado ................................................................................................................. 98 4.7.3. Imagotipo .................................................................................................................. 99 4.8. Modelo 3D (renders) ...................................................................................................... 100 4.9. Posibilidades de uso ....................................................................................................... 105 5. Conclusiones y líneas futuras ............................................................................................ 113 6. Bibliografía ............................................................................................................................ 117 TFG 8 Carmen Gil Redondo TFG 9 Carmen Gil Redondo ÍNDICE DE LOS PLANOS 01 Plano conjunto refugio 02 Plano tablero central 03 Plano tablero esquina 04 Plano tablero encaje techo 05 Plano conjunto estructura 06 Plano travesaño vertical 07 Plano travesaño vertical trasero 08 Plano travesaño vertical horizontal 09 Plano travesaño horizontal frontal 2 010 Plano travesaño horizontal frontal 1 011 Plano travesaño horizontal con hueco para bisagra 012 Plano conjunto cubierta 013 Plano triángulo lateral tipo 1 014 Plano triángulo lateral tipo 2 015 Plano triángulo lateral tipo 3 016 Plano pasador cubierta 017 Plano tapajuntas cubierta 018 Plano cubierta parte 1 019 Plano cubierta parte 2 020 Plano conjunto puerta 021 Plano base puerta 022 Plano bisagra 023 Plano pasador 024 Plano tirador 025 Plano conjunto cama 026 Plano cama parte 1 027 Plano cama parte 2 028 Plano carril apoyo cama TFG 16 Carmen Gil Redondo TFG 17 Carmen Gil Redondo TFG 18 Carmen Gil Redondo TFG 19 Carmen Gil Redondo 1. OBJETIVOS DEL PROYECTO El objetivo principal del proyecto es el diseño de un refugio para situaciones de emergencia pensado para su difusión mediante la utilización del open design o diseño de código abierto, lo que implica que no se definirá de manera concreta los materiales a usar ni su proceso de fabricación, ya que ambos aspectos dependen de la localización geográfica del desastre. Se ha estudiado para una combinación de materiales concretos siendo estos los que ofrecen unas características mínimas de resistencia para poder ser utilizado. El diseñador industrial Ronen Kadushin define el diseño Open como “ aquel que es nativo en Internet, que siempre está disponible, aunque no exista físicamente y que es manipulado por el usuario final.” 1 Según Denis Fuzii, "el objetivo del diseño de código abierto es democratizar y descentralizar la producción y el consumo, incluyendo a los productores locales y dando la oportunidad a cada persona de hacer que los muebles sean más accesibles para ellos mismos. Es crear una red de productores que ayudan y fomentan la producción y la economía local". 2 Los objetivos principales del proyecto son: • Investigación de las soluciones de refugio existentes y sus virtudes y carencias • Diseño de una solución de refugio que se pueda distribuir mediante archivos DXF. • Diseño de un refugio para máximo 2 personas adultas y dos niños, también siendo posible ocuparse por 4 niños, y con la posibilidad de agrupar varios refugios dando cabida a familias más grandes. • Diseño de un refugio que cubra las necesidades básicas durante un periodo corto de tiempo. • Diseño de un refugio fácilmente ensamblable, sin necesidad de herramientas específicas y producido localmente. • Diseño de un refugio accesible a cualquier persona situada en cualquier parte del mundo mediante la difusión Open Source, haciendo así que sea fabricable localmente, haciendo partícipes de su construcción a las personas que lo van a habitar. 1 R. (s. f.). Open Design | Rosa Llop. Rosa Llop. http://www.rosallop.com/blog/opendesign/#sthash.HT5BPBCq.dpbs 2 Souza, E. (2020, 2 octubre). Muebles «open source» para niños que puedes descargar y fabricar localmente. Plataforma Arquitectura. https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/941487/muebles-open- source-para-ninos-que-puedes-descargar-y-fabricar-localmente TFG 20 Carmen Gil Redondo TFG 21 Carmen Gil Redondo TFG 22 Carmen Gil Redondo TFG 23 Carmen Gil Redondo 2. INTRODUCCIÓN 2.1 QUÉ ES EL OPEN DESIGN El Open Design, también llamado Diseño abierto, Diseño de código abierto o Diseño Open Source, se trata de “un movimiento que promueve y permite el diseño y el desarrollo de productos de toda índole, mediante el uso de información que se comparte e intercambia libre y públicamente.” 3 Este término fue utilizado por primera vez en 2004 por el diseñador Ronen Kadushin, el cuál desarrolló como tesis de máster un manifiesto sobre el Open Design. Su objetivo fue cambiar el concepto de diseño industrial para hacerlo más relevante en una sociedad conectada globalmente. El diseñador define un diseño como “información CAD publicada en línea bajo una licencia Creative Commons para ser descargada, copiada y modificada y es producida directamente desde un archivo por máquinas CNC y sin herramientas especiales.” 4 Con lo cual, esto hace que los diseños estén disponibles en cualquier parte del mundo, en cualquier momento, las unidades que sean necesarias, sin necesidad de depender de una fábrica y para cualquier persona. El diseño de código abierto debe cumplir dos condiciones: I. Debe ser difundida su información CAD, bajo una licencia Creative Commons, que pueda ser descargada, producida, copiada y modificada. II. Un diseño de código abierto debe poder producirse a partir de un archivo de extensión DXF mediante máquinas de control numérico (CNC) y sin herramientas especiales. Otra parte importante el diseño de código abierto es que el diseñador siempre debe ser reconocido como el creador original y propietario del diseño, tanto si se usa su diseño tal y como es como si este es modificado. Si alguien desea utilizar un diseño de código abierto para un uso comercial, el diseñador debe de estar de acuerdo y recibir la correspondiente remuneración. 3 Zuluaga, C., & Ruiz, P. A. (2015, 10 noviembre). Diseño abierto: la revolución de la industria creativa. M&M. https://issuu.com/observatoriodemobiliario/docs/open_design_revoluci__n 4 Kadushin, R. (s. f.). Ronen Kadushin - Open Design. Ronen Kadushin. https://www.ronenkadushin.com/open-design TFG 24 Carmen Gil Redondo 2.1.1. CONTEXTO ACTUAL En la sociedad actual estamos acostumbrados a comprar los productos que están disponibles en el mercado, algo que resulta totalmente lógico si no vamos un poco más allá. Los diseñadores industriales son formados para crear diseños enfocados a su producción industrial, con lo que los productores de dichas fábricas toman el control sobre cómo, dónde y cuándo producir los diseños. Otros campos creativos, como son la música, fotografía, escritura o videografía, que en su día también dependían de las industrias, han empezado a crear contenido de libre acceso, y estas industrias han pasado a un segundo plano. En estos últimos años, se está empezando a gestar una revolución similar a la de los campos antes mencionados, pero esta vez en el campo del diseño industrial. Cada vez son más los diseñadores que se animan a compartir sus diseños de forma altruista, poniéndolos al acceso de todos en internet, y gracias a las máquinas CNC pueden ser producidos en cualquier lugar del mundo. 2.1.2. LICENCIA CREATIVE COMMONS Creative Commons es una organización sin ánimo de lucro que se dedica a promover el libre acceso e intercambio de la cultura. Poseen un conjunto de instrumentos jurídicos de carácter gratuito que facilitan el uso y difusión de la creatividad y conocimiento. Están ubicados en el estado de California, Estados Unidos. Los instrumentos jurídicos a los que se refieren son un conjunto de licencias de autor que permiten a aquellos que crean una obra, una forma sencilla y estándar de dar permiso para compartir y utilizar su creación bajo los términos y condiciones que el creador elija. Estas licencias no sustituyen los derechos de autor, sino que se respaldan en estos para permitir al creador escoger los términos y condiciones de la licencia de su obra de la manera que más le beneficie. Las licencias de Creative Commons están vigentes en todo el mundo y duran tanto como duren los derechos de propiedad intelectual que se le apliquen, ya que están basadas en dichos derechos. El propietario de la licencia debe responder a una serie de preguntas antes de escoger el tipo de licencia que quiere: TFG 25 Carmen Gil Redondo ¿Quiere permitir el uso comercial o no? ¿Quiere permitir obras derivadas de la suya o no? Si el creador decide permitir que se desarrollen obras derivadas, podrá exigir esto mismo a aquellos que utilicen su obra, lo que en Creative Commons es llamado “Share alike”. Existen varios tipos de licencias: I. RECONOCIMIENTO CC BY Permite la distribución, modificación, adaptación y ampliación del trabajo, también con fines comerciales. Es recomendada cuando se busca la máxima difusión. II. RECONOCIMIENTO SHARE ALIKE CC BY-SA Permite modificar, adaptar y ampliar el trabajo, también con fines comerciales. Habitualmente es comparada con “copyleft”, una licencia gratis y de código abierto. Todos los trabajos basados en el original llevarán esta licencia. Esta licencia es usada por Wikipedia y es recomendada para trabajos que se benefician de la incorporación de contenido de Wikipedia o proyectos de contenidos similares. Ilustración 1| Licencia Creative Commons .| https://creativecommons.org/licenses/?lang=es_es TFG 32 Carmen Gil Redondo 2.3. QUÉ ES UN REFUGIO Según la Real Academia Española, se define refugio como “Asilo, acogida o amparo” 5 , y la acción de refugiar como “Acoger o amparar a alguien, sirviéndole de resguardo y asilo” 6 . El Proyecto Esfera 7 , es un documento que recoge las normas mínimas en materia de respuesta humanitaria en situaciones de desastre y que define las normas mínimas que se deben alcanzar a la hora de proyectar un refugio en una situación de emergencia humanitaria. Algunas de ellas son las siguientes: I. La superficie cubierta por persona debe ser de al menos 3,5 m², aunque puede ser menor si se encuentran en la etapa inmediatamente posterior al desastre con el fin de albergar mayor número de personas y preservar sus vidas. II. Si no fuese posible construir un refugio completo se dará prioridad al techo, junto con su apropiado apoyo estructural. III. Siempre que sea posible, para la construcción del refugio se utilizarán materiales que sean familiares para los beneficiarios de este, y de adquisición local, sin que ello tenga efectos negativos en la economía de la zona. IV. Todas las personas afectadas deberían participar en el mayor grado posible en la fabricación y montaje del refugio. V. El tipo de refugio y sus materiales debe hacer posible su mantenimiento y mejora, utilizando herramientas que estén disponibles en el lugar donde se ubica. 5 Refugio. (s. f.). En Diccionario de la Real Academia Española (23.a ed.). Recuperado 13 de abril de 2021, de https://dle.rae.es/refugio?m=form 6 Refugiar. (s. f.). En Diccionario de la Real Academia Española (23. a ed.). Recuperado 13 de abril de 2021, de https://dle.rae.es/refugiar?m=form 7 Diccionario de AcciÃ3n Humanitaria. (s. f.). Proyecto Esfera | Diccionario de Acción Humanitaria. https://www.dicc.hegoa.ehu.eus/listar/mostrar/181#:%7E:text=El%20Proyecto%20de%20la%20Esfera,c alidad%20y%20su%20rendici%C3%B3n%20de TFG 33 Carmen Gil Redondo Existen 3 tipos de refugio: 1. Refugio de emergencia Son diseñados para hacer frente a situaciones de emergencia, en los que se necesita montar algo rápido, ligero, económico, fácil de transportar y de montar. 2. Refugio de transición Son más duraderos que los de emergencia debido a que suelen estar hechos de materiales más resistentes que les permite combatir mejor la lluvia y el frío. Son los más utilizados en los campos de refugiados, debido a su capacidad de albergar a mayor número de personas y ser más duraderos en el tiempo. 3. Refugio duradero Son refugios más independientes, sólidos y con mejores características que los anteriores. Son los más apropiados para hacer frente a climas adversos. Se usan para dar cabida a los refugiados que llevan muchos años en países de acogida, generalmente a familias con mayor número de integrantes. Ilustración 6| Detalle de refugio en campo de refugiados | https://eacnur.org/es/actualidad/noticias/emergencias/r efugio-que-es-como-se-construye-y-que-tipos-hay TFG 34 Carmen Gil Redondo 2.4. ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE UNIÓN SIN TORNILLOS La ejecución de este proyecto implica la utilización de técnicas de unión sin tornillos, para hacer que su montaje sea lo más simple posible y sin ser necesaria la utilización de herramientas específicas. Es por ello que se ha elegido la técnica de ensamble de madera que se expondrá a continuación. 2.4.1. ENSAMBLE DE MADERA Se trata de una técnica de ensamblaje que viene usándose desde hace años por la cultura japonesa. Se basa en el ensamblado de maderas sin usar tornillos ni otros elementos de fijación. Los artesanos japoneses utilizaban estructuras complejas para conectar diferentes piezas de madera, hechas a base de cortes y ensamblajes, que permite prescindir de elementos como clavos, tornillos, pernos, adhesivos o cualquier otro tipo de uniones. Ilustración 7 | Ensamblado de madera | https://twitter.com/TheJoinery_jp/status/781824036355518464?ref_src=twsrc%5Etfw%7Ctwcamp%5Etweetembed%7Ctwterm%5 E781824036355518464%7Ctwgr%5E%7Ctwcon%5Es1_&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.madera21.cl%2Fel-arte-japones-de-las- uniones-carpinteras%2F Ilustración 8| Método de unión en esquina | https://twitter.com/TheJoinery_jp/status/781824036355518464?ref_src=twsrc%5Etfw%7Ctwc amp%5Etweetembed%7Ctwterm%5E781824036355518464%7Ctwgr%5E%7Ctwcon%5Es1_&re f_url=https%3A%2F%2Fwww.madera21.cl%2Fel-arte-japones-de-las-uniones-carpinteras%2F TFG 35 Carmen Gil Redondo En el libro “Wood joint in classical japanese architecture” (Sumiyoshi & Matsui, 1989), se exponen diferentes técnicas de ensambles de la arquitectura japonesa. En él se pueden encontrar planos, medidas y método de montaje de las diferentes estructuras. “ The connectios had to be strong enough to transfer forces such as vending, torsion and shear, yet appeareance was an important factor” 8 En la actualidad, estudios de arquitectura han construido todo el sistema estructural de edificios mediante este método, como es el caso de Oficinas Tamedia , diseñadas por Shigeru Ban Architects. 8 KAMIYAMA Yukihiro. En la Introducción del Libro "Wooden Joints in classical japanese Architecture" de Torashichi Sumiyoshi y Gengo Matsui. Kajima institute (1989) Ilustración 9| Extracto del libro "Wood joints in classical japanese architecture" (Sumiyoshi & Matsui, 1989, pp. 2-3) TFG 36 Carmen Gil Redondo Se trata de un edificio de 5 pisos con todos los elementos estructurales vistos. Toda su estructura está fabricada en madera, lo cual le aporta una apariencia distinta a lo visto normalmente. En lugar de usar elementos de fijación convencionales, se usaron clavijas fabricadas en madera de haya. Los elementos que componen la estructura fueron proyectados para poder fabricarse mediante el fresado por control numérico computarizado (CNC). El edificio tiene unas dimensiones de 38.15 metros de longitud, y está compuesto por 8 arcos de madera compuestos a su vez por columnas y vigas. Cerca de un 80% de los componentes de la estructura son prefabricados, de esta forma permiten reducir los tiempos de montaje y aumentar la calidad. El reto más importante se encuentra en que las juntas de materiales soporten las cargas del edificio. Lo que caracteriza a este método de ensamblaje son sus formas angulosas y perfiles inclinados, los cuales permiten ir limitando los grados de libertad de la estructura hasta conseguir que sea resistente. Con el paso de los años y la evolución en el mundo de la construcción, esta técnica se ha ido perdiendo, pero en estos últimos años, con el auge de las técnicas de modelado e impresión 3D y las tecnologías de fabricación CNC, puede que sea una oportunidad para traer de vuelta este método de ensamblaje. Ilustración 10| Detalle de la estructura del edificio | https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02- 341234/en-detalle-sistema-de-ensambles-oficinas- tamedia-shigeru-ban-architects TFG 37 Carmen Gil Redondo • Ensamble de dentado múltiple Se trata de una técnica de ensamble que consiste en realizar dientes a una pieza (tantos como se considere conveniente), de manera que encajen con los de la otra pieza. Este tipo de ensamble se suele utilizar en tablas, para la fabricación de muebles. • Ensamble con ranura Consiste en hacer una ranura en ambas tablas a medio canto, la anchura de esta ranura debe de coincidir con el alma, que será lo que permita ensamblar embutiéndolo entre las tablas. • Ensamble con galleta Es un sistema de unión con tacos planos, también llamados galletas. En este ensamble se ranura un canto del tablero, y dependiendo de las Ilustración 11| Ensamble de dentado múltiple | https://www.hogarmania.com/bricolaje/taller/tecnicas/ensambl e-dentado-multiple-23671.html Ilustración 12| Ensamble con ranura | https://www.hogarmania.com/bricolaje/taller/tecnic as/ensamble-ranura-23673.html TFG 38 Carmen Gil Redondo dimensiones de esta ranura se escogerá la medida y grosor de las galletas. • Ensamble con tubillones Se trata de una unión similar a la del clavo, pero prescindiendo de este. Esto nos aporta mayor solidez y elimina el riesgo de desgarro del metal sobre la madera. El canto de la tabla va perforado con el mismo grosor que el tubillón y una profundidad de medio. Ilustración 13| Ensamble con galleta | https://www.hogarmania.com/bricolaje/taller/tecnic as/ensamble-galleta-23371.html Ilustración 14| Ensamble con tubillones | https://www.hogarmania.com/bricolaje/taller/tecnicas/como-ensamblar- maderas-tubillones-23171.html TFG 39 Carmen Gil Redondo TFG 40 Carmen Gil Redondo TFG 41 Carmen Gil Redondo 3. ESTUDIO DE SOLUCIONES EXISTENTES 3.1. SOLUCIONES DE REFUGIO GENERALES 3.1.1. SURI Se trata de un proyecto de alojamiento para situaciones de emergencia de fácil transporte y montaje. Se creó durante la reconstrucción de los edificios afectados por el terremoto de Lorca. Lo que más interesante me ha parecido de este proyecto es el uso de paredes rellenables con arena, tierra, escombros u otros productos fruto de la situación de desastre, los cuales aportan al refugio una mayor resistencia. Lo que menos me convence es que tiene una gran cantidad de componentes y su tiempo de fabricación se podría ver prolongado. Ilustración 15. Paredes rellenas de arena | http://www.suricattasystems.com/es/suri/system TFG 48 Carmen Gil Redondo 3.1.4. CASAS ORIGAMI Creadas por el estudio Architecture Global Aid/AGA, estas casas se crearon con el objetivo de la recuperación de la región del norte de Japón después de ser destruida por un tsunami. Se llaman casas de origami porque su sistema de montaje se asemeja a la técnica japonesa del “origami”, que permite doblar superficies bidimensionales y transformarlas en tridimensionales. Pros: • Concepto de montaje interesante Contras: • Poco viable llevar a la realidad el tipo de montaje • Solo actúa como cobertura, no tiene nada dentro • Es muy pequeña, simplemente para pasar unas horas refugiado Ilustración 24| interior del refugio Ilustración 25. Casas origami | https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-355604/casas-origami- de-madera-refugios-temporales-para-tsunami-en-japon [ TFG 49 Carmen Gil Redondo Ilustración 26| Medidas de la casa | https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-355604/casas-origami- de-madera-refugios-temporales-para-tsunami-en-japon [ Ilustración 27| Proceso de montaje | https://www.plataformaarquitectura. cl/cl/02-355604/casas-origami-de- madera-refugios-temporales-para- tsunami-en-japon [ TFG 50 Carmen Gil Redondo TFG 51 Carmen Gil Redondo TFG 52 Carmen Gil Redondo TFG 53 Carmen Gil Redondo 4. MI PROPUESTA: GAMAN 4.1. PRIMERAS IDEAS PRIMER PROTOTIPO Se realiza un primer prototipo de refugio. Tiene unas dimensiones de 4x3x3 metros, con el techo inclinado para facilitar la evacuación del agua. Está compuesto por 45 tableros de 1x1 metros idénticos y un sistema estructural de vigas verticales y horizontales que permiten la sujeción de dichos tableros. Ilustración 29 | Tablero 1x1. Elaboración propia. Ilustración 30| Estructura. Elaboración propia. Ilustración 28| Prototipo 1. Elaboración propia. TFG 54 Carmen Gil Redondo El material de estos es a elección del fabricante y según los requerimientos, por lo que un tablero puede ser por ejemplo de metacrilato para hacer la función de ventana, y 2 tablero se pueden sustituir por una puerta. La intención es poder crear un refugio base y dar la opción de poder combinar varios para cubrir las diferentes necesidades. El problema de este modelo es que las esquinas quedan al descubierto permitiendo la entrada de agua y suciedad, además de quedar un hueco en el techo. Ilustración 32| Combinación de dos refugios. Elaboración propia. Ilustración 31. Módulos montados en estructura. Elaboración propia. TFG 55 Carmen Gil Redondo SEGUNDO PROTOTIPO Con este segundo prototipo se han mejorado las carencias que tenía el primero. Las dimensiones generales del refugio son de 3x3x3 metros. Ilustración 33| Prototipo 2. Elaboración propia. Ilustración 34|Estructura interior. Elaboración propia. TFG 56 Carmen Gil Redondo En primer lugar, se han creado unos módulos diferentes para los acabados en esquina, para solucionar el problema del hueco que quedaba en estas. Se ha mantenido la estructura de barras verticales y horizontales con algunas mejoras para la mejor sujeción sobre todo de la parte superior. También se ha incorporado un conjunto de mobiliario de elaboración propia que se adapta a la estructura interior formando parte de esta y usándola como soporte. Se ha creado un conjunto de mesa y 2 taburetes. Los taburetes tienen una altura de 65 cm y la mesa de 97 cm. Ilustración 36| Interior del prototipo 2. Elaboración propia. Ilustración 35| Conjunto de mesas y taburete. Elaboración propia. Ilustración 37| Perchas. Elaboración propia. TFG 57 Carmen Gil Redondo En segundo lugar, se ha realizado un diseño de una percha que se coloca en las vigas horizontales para hacer la función de armario y permitir colgar la vestimenta de las personas que van a habitar el refugio, eliminando así la necesidad de colocar un armario el cual es más voluminoso y pesado. También se ha realizado una cama adaptada a las vigas horizontales y verticales, favoreciendo así su estabilidad y resistencia. Tiene unas dimensiones de 3x1 m, permitiendo dormir a 2 personas cada una en una dirección de la cama. Ilustración 39| Cama. Elaboración propia. Ilustración 38|Taburetes. Elaboración propia. TFG 64 Carmen Gil Redondo Como se especificará mas adelante, el material de ejecución dependerá de la disponibilidad local, siendo recomendable utilizar una madera estructural por su comportamiento mecánico. • Suelo El suelo esta compuesto por dos capas de tableros de 24 mm de espesor divididos en 3 partes para facilitar el transporte. Tienen agujeros coincidentes con las vigas, que encajan en ellos para que hagan tope y no se deslicen más allá de del suelo. Las capas de los tableros estan contrapeadas, es decir, la primera va en una dirección y la segunda en la perpendicular a esta, lo que favorece la resistencia. Ilustración 50| Suelo. Elaboración propia. TFG 65 Carmen Gil Redondo • Tableros revestimiento Se han diseñado cuatro tipos de tableros, el central, los de esquina y los que están ranurados para encajar las partes de la estructura del techo. Todos ellos tienen 24 mm de espesor y el material del que deberán ser fabricados se comentará más adelante. A parte de ser de madera, los centrales pueden ser de metacrilato o materiales similares para hacer la función de ventanas y dejar pasar la luza través de ellos. Ilustración 52| Tablero central. Elaboración propia. Ilustración 51| Tablero de esquina 1. Elaboración propia. Ilustración 54| Tablero de esquina 2. Elaboración propia. Ilustración 53| Tablero central techo. Elaboración propia. TFG 66 Carmen Gil Redondo • Cubierta Se compone de 3 tableros longitudinales de 24 mm de espesor que deberán llevar un tratamiento hidrófugo o ser hidrófugos por naturaleza. Irán encajados en unos triángulos que formarán la estructura que los soporta. Dichos tríangulos tienen 24 mm de espesor y encajan en diferentes puntos con las diferentes partes del resto de la estructura del refugio, aportando así solidez a la estructura general. Se han diseñado dos tapajuntas para proteger las ranuras que quedan al descubierto entre los tableros y evitar el paso de agua u otros materiales que pudiesen dañar el interior del refugio. Estas cubierta se componen de una pieza de madera que encaja en los tríangulos de la estructura del techo y hace tope en ambos extremos del techo, estando fijada en 3 puntos por 3 pasadores para asegurar su posición. Ilustración 55| Tableros del techo. Elaboración propia. TFG 67 Carmen Gil Redondo Ilustración 57| Detalle parte trasera. Elaboración propia. Ilustración 56| Detalle vista inferior. Elaboración propia. Ilustración 58| Cubierta. Elaboración propia. TFG 68 Carmen Gil Redondo • Puerta La puerta está compuesta por: el tablero que forma la base de la puerta, el tirador, la bisagra y los pasadores. La estética de la puerta sigue las líneas del resto del refugio para aportar continuidad. En el extremo izquierdo tiene la suficiente holgura para permitir el giro hacia el exterior. En el interior se han realizado unos topes en las vigas horizontales para no permitir que la puerta gire hacia adentro. • Mobiliario Ilustración 60| Puerta. Elaboración propia Ilustración 59| Puerta integrada. Elaboración propia. Ilustración 61| Distribución del mobiliario. Elaboración propia. TFG 69 Carmen Gil Redondo Se han diseñado 4 piezas de mobiliario complementarias para el refugio: cama, mesa, taburete y percha. Tanto la mesa como los taburetes vendrán en tableros precortados que se podrán almacenar bajo las camas gracias a un sistema de carriles, haciendo a su vez de somier y pudiendo guardarse cuando no se les está dando uso. De esta manera se refuerza la estructura de la cama a la vez que se crea un lugar de almacenamiento. o Cama Se han diseñado dos camas, por lo que se podrá dar cabida a 2 personas adultas como mínimo y como máximo 2 adultos y 2 niños o 4 niños, dependiendo de las dimensiones de estos. Ilustración 62| Mesa con taburetes. Elaboración propia. Ilustración 63| Base de la cama. Elaboración propia. TFG 70 Carmen Gil Redondo Las medidas de las camas son de 80x180 cm y están situadas a una altura de 13,6 cm del suelo, a lo que habría que sumar la altura del colchón, el cuál está previsto que se fabrique con los materiales disponibles localmente. La base de la cama está dividida en dos partes para poder ser apilable. Bajo la cama se encuentran los tableros precortados que contienen la mesa y los taburetes y los carriles que hacen a su vez de apoyo de la base de la cama. Ilustración 64|Base cama con tableros precortados. Elaboración propia. Ilustración 65| Estructura de cama con y sin tableros debajo. Elaboración propia. TFG 71 Carmen Gil Redondo o Mesa Se ha diseñado una mesa compuesta por 3 partes: 2 patas y 1 base. Tiene 80 cm de altura y 71 cm² de superficie. Ambas patas encajan entre sí formando un ángulo de 90º y a su vez encajan con la base del asiento en los agujeros de este. Los tableros de los cuales se sacan las piezas tienen unas dimensiones de 800x850x20 mm y son un total de 3 (uno de cada tipo). Ilustración 66| Mesa montada. Elaboración propia. Ilustración 68| Pata mesa 1 precortada. Elaboración propia. Ilustración 67| Base mesa precortada. Elaboración propia. TFG 72 Carmen Gil Redondo o Taburetes Se han diseñado 4 taburetes de 53 cm de altura y 38 cm² de superficie de asiento. Están compuestos por 3 partes: 2 patas y 1 base. Las patas encajan entre sí a 90º y ambas encajan en unos agujeros que se encuentran en la base del asiento. Los tableros de los cuales se sacan las piezas tienen unas dimensiones de 800x850x20 mm y son un total de 6 (2 de cada tipo). Ilustración 71| Taburete. Elaboración propia. Ilustración 69| Pata mesa 2 precortada. Elaboración propia. Ilustración 70| Patas taburete 1 precortadas. Elaboración propia. TFG 73 Carmen Gil Redondo o Perchas Se ha diseñado un modelo de percha del cual se fabricarían 14 unidades. Su función será la de colgar las prendas de ropa de las personas que habiten el refugio. Las perchas van encajadas en las vigas horizontales. Ilustración 72| Bases de taburetes precortadas. Elaboración propia. Ilustración 73 | Patas taburete 2 precortadas. Elaboración propia. Ilustración 74| Percha. Elaboración propia. TFG 80 Carmen Gil Redondo 4.4. UNIONES 4.4.1. TRAVESAÑOS VERTICALES Y HORIZONTALES – TABLEROS Este es el método de unión más utilizado a lo largo del proyecto. Estas dos piezas van encajadas entre sí en 4 puntos por ajuste, los módulos tienen 4 agujeros, 2 horizontales donde encajan las vigas horizontales y 2 verticales donde encajan las vigas verticales. Para asegurar que el módulo no se caiga, a pesar de ser ligero, se ha utilizado un ajuste por apriete pequeño, para que el ensamble pueda hacerse a mano y se pueda montar y desmontar. Es por ello que la tolerancia que se deberá utilizar y se ha indicado en los planos es H7/j6. Ilustración 82| Tabla de ajustes. https://gamorenorod.files.wordpress.com/2011/05/toleranciasdefabricacion1.pdf Ilustración 81| Unión travesaños – tableros. Elaboración propia. TFG 81 Carmen Gil Redondo 4.4.2. TRAVESAÑOS VERTICALES – SUELO En este caso las vigas verticales encajan en su parte inferior con el suelo, el cual esta agujereado para que estas entren en él. Las vigas están rebajadas en el extremo inferior que entra en contacto con el suelo para asegurar la posición. El ajuste que se debe de utilizar es el mismo que en el apartado anterior, H7/j6. 4.4.3. CUBIERTA – TABLEROS – TRAVESAÑOS Se trata de la unión que conforma la cubierta del refugio, donde interaccionan los triángulos que sirven de soporte a los tableros de la cubierta, estos tableros, los tableros centrales y los travesaños verticales y horizontales. En primer lugar, para la sujeción de los tableros de la cubierta se han diseñado 6 triángulos, 4 de ellos iguales situados en la parte central, y 2 laterales. Los 4 centrales encajan en su parte trasera con los travesaños verticales y horizontales de la estructura a la vez que se introducen por los tableros centrales, quedando así fijados, y en su parte delantera abrazan al tablero central con una forma de U. Ilustración 83| Unión travesaños verticales - suelo. Elaboración propia. Ilustración 85| Unión trasera triángulos - travesaños - tableros. Elaboración propia. Ilustración 84| Unión delantera triángulos - tableros. Elaboración propia. TFG 82 Carmen Gil Redondo Los 2 triángulos de los extremos encajan formando las esquinas en la parte trasera y en la delantera tienen un saliente para hacer tope con el tablero. También tienen agujeros para encajar con los travesaños verticales y horizontales. Todos los triángulos tienen 3 rectángulos salientes en sus hipotenusas de manera que los tableros de la cubierta encajan en estos gracias a los agujeros, con la misma tolerancia que los componentes anteriores H7/j6. Ilustración 86| Unión triángulos de los extremos en la parte trasera. Elaboración propia. Ilustración 87| Unión triángulos con tableros cubierta. Elaboración propia. TFG 83 Carmen Gil Redondo 4.5. MONTAJE A continuación, se expone el proceso de montaje. Se ha hecho una estimación del tiempo que se tardaría en montar el refugio entre dos personas, siendo este de unas dos horas, aunque podría variar dependiendo de la habilidad de la persona. Este tiempo se ha calculado teniendo en cuenta el número de piezas a ensamblar: • 3 tableros de suelo • 20 travesaños verticales • 30 travesaños horizontales • 37 tableros de revestimiento • 6 triángulos de sujeción de cubierta • 3 tableros de cubierta • 1 puerta • Elementos auxiliares TFG 84 Carmen Gil Redondo TFG 85 Carmen Gil Redondo TFG 86 Carmen Gil Redondo TFG 87 Carmen Gil Redondo TFG 88 Carmen Gil Redondo TFG 89 Carmen Gil Redondo TFG 96 Carmen Gil Redondo 4.6.1. DESPLAZAMIENTO El desplazamiento máximo en el eje Z que se tendría, que corresponde al desplazamiento horizontal que se ve en la ilustración, sería de 0,5747 mm en la parte superior. Este desplazamiento está representado de manera aumentada para poder entender en qué sentido ocurre, pero esto no significa que este desplazamiento vaya a ser de esta magnitud. 4.6.2. TENSIÓN DE VON MISES La tensión de Von Mises se trata de un criterio utilizado para comparar el límite elástico de un material con una magnitud que sea posible comparar con dicho dato. La parte izquierda de la ecuación se corresponde con el escalar obtenido al hacer el cálculo, que se suele llamar “Tensión de Von Mises”, y la parte derecha se Ilustración 89| Análisis de desplazamientos. Elaboración propia. Ilustración 90| Criterio de Von Mises. Elaboración propia. TFG 97 Carmen Gil Redondo corresponde con el límite elástico del material. Si se cumple la condición de que el límite elástico es mayor o igual que la Tensión de Von Mises, el material no plastificará. Existen más métodos de estudio para saber si un material resistirá a las tensiones o no, pero según la normativa el criterio de Von Mises es el recomendado para la comprobación de este tipo de cálculos. Una vez hecho el análisis, la tensión de Von Mises máxima sería de 0,3367 MPa en la parte superior, donde indica la flecha de la ilustración. Está indicada esta zona ya que en el análisis no están incluidas las vigas horizontales, lo que solventaría la aparición de esta tensión. Además, el módulo de elasticidad de la madera de cerezo es de 10002,783 MPa, lo cual está muy lejos de los 0,3367 MPa que indica en el análisis. Ilustración 91| Análisis tensión de Von Mises. Elaboración propia. TFG 98 Carmen Gil Redondo 4.7. IDENTIDAD CORPORATIVA 4.7.1. HISTORIA Gaman 我慢 Gaman es un término atribuido por primera vez a los estadounidenses de origen japonés que fueron recluidos en los campos de concentración de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial, y también a los afectados por el terremoto y tsunami de Japón en 2011. En los campos de concentración, el gaman fue malentendido por los no japoneses como un comportamiento introvertido, más que como una demostración de resiliencia frente a las dificultades. Después de las catástrofes de 2011, los comportamientos de resiliencia, civismo y colectivismo fueron atribuidos al espíritu de gaman. 4.7.2. SIGNIFICADO Se trata de un concepto que se asocia a la capacidad de resistir con paciencia y a la capacidad de sobreponerse a los problemas, que tienen los habitantes de Japón. Numerosos estudios señalan que la forma de actuar de los japoneses tiene que ver con la cantidad de adversidades que han tenido que pasar y que los ha puesto a prueba como sociedad. Japón es un país afectado por seísmos, y también ha sido afectado por las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki, lo cual les ha hecho incorporar en su cultura la idea de cómo actuar ante una catástrofe masiva donde miles de personas son afectadas. Por todo esto es que los japoneses tienen incorporada una cultura del riesgo y les hace comportarse de manera más controlada. También el budismo, los hace sentirse como si fuese piezas de un total mucho mayor, lo que les hace aceptar la tragedia y enfrentarse a las adversidades después de haber sido derrotados. Según Pablo Vera, Doctorado en Psicología por la Usach, "para un japonés, su grado de bienestar va a estar directamente relacionado con el bienestar de su grupo de amigos, familia, comunidad, etc. Por otra parte, en culturas occidentales y especialmente en Chile hemos identificado que el individualismo (opuesto al colectivismo) es lo que está relacionado con el grado de bienestar. En otras palabras, parece ser que los chilenos valoramos TFG 99 Carmen Gil Redondo mucho más nuestros éxitos individuales que grupales y esto se relaciona con nuestros niveles de felicidad". 9 4.7.3. IMAGOTIPO Se han elegido los colores: • Blanco: C: 0% M: 0% Y: 0% K: 5% #F6F6F6 • Beige: C: 7% M: 19% Y: 43% K: 0% #EFD2A0 Se ha utilizado la silueta del refugio con el nombre como imagotipo para la imagen corporativa. Esta será la única combinación posible que se permite. La tipografía utilizada es Futura Lt BT. 9 Valeria Osorio / Usach30 mar 2011 01:43 PM. (2020, 17 febrero). Expertos analizan comportamiento frente a catástrofes de los japoneses desde la historia y la psicologÃa. La Tercera. https://www.latercera.com/noticia/expertos-analizan-comportamiento-frente-a-catastrofes-de-los- japoneses-desde-la-historia-y-la-psicologia/ Ilustración 92| Imagotipo. Elaboración propia. TFG 100 Carmen Gil Redondo 4.8. MODELO 3D (RENDERS) TFG 101 Carmen Gil Redondo TFG 102 Carmen Gil Redondo TFG 103 Carmen Gil Redondo TFG 104 Carmen Gil Redondo TFG 105 Carmen Gil Redondo 4.9. POSIBILIDADES DE USO Existen numerosas formas de uso del refugio, desde uso en solitario hasta en agrupaciones numerosas. Algunas posibilidades recomendadas son: o En fila, con los refugios en la misma orientación o En 2 filas, una en una orientación y otra en la contraria, de manera que las partes traseras de los refugios queden pegadas entre sí. o Formando pasillos o Contrapuestos Se podrán usar otros tipos de agrupaciones siempre y cuando estas no interfieran el paso al interior del refugio ni la luz al interior de este. Cabe decir que si el paso de la luz se viese interferido al estar los refugios demasiado juntos se podrían colocar ventanas en el lugar de tableros, teniendo estas las mismas medidas del tablero que sustituyen. Esta es una de las ventajas del Open Design y no tener unos materiales definidos de manera concreta, los refugios pueden adaptarse según las necesidades del momento. A continuación, se expondrán algunas imágenes de ejemplos de las agrupaciones antes mencionadas. Ilustración 93| Filas de refugios formando un pasillo. Elaboración propia. TFG 112 Carmen Gil Redondo TFG 113 Carmen Gil Redondo 5. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS A lo largo de este proyecto se han ido recorriendo las distintas etapas que tiene un proceso de diseño, desde la concepción de la idea, hasta el desarrollo de su proceso de fabricación. En este caso no ha sido posible la ejecución por las dimensiones y el presupuesto de este, además del por el tiempo que esto llevaría, pero habría sido algo interesante de llevar a cabo. Durante el desarrollo de este proyecto se ha podido obtener un proyecto de refugio para situaciones de emergencia con capacidad máxima para 2 personas adultas y 2 niños que, siguiendo las líneas del objetivo del diseño de código abierto, permite descentralizar y democratizar la producción de este tipo de productos que no deberían ser objeto de comercio, permitiendo así que cualquier productor local en el lugar del desastre o emergencia o cercano a este pueda fabricar parte o la totalidad del refugio. A través del método de ensamblaje con madera permite que se pueda montar sin ayuda de herramientas, lo que fomenta que las personas que van a habitar el refugio contribuyan al montaje de este y sean partícipes del montaje del lugar donde van a pasar un periodo de tiempo, lo cual ha demostrado que influye de manera positiva en su mentalidad a la hora de afrontar la situación. Al estar en su totalidad fabricado con tableros de madera de espesores similares y sin geometrías complejas se podrán distribuir sus planos mediante archivos .dxf en páginas web como OpenDesk, OpenDesign o similares, que permiten descargar los archivos sin coste alguno desde cualquier parte del mundo e introducirlos en fresadoras y tornos que mecanizarán los tableros dando como resultado las piezas que conforman el refugio, que luego deberán ser montadas utilizando el manual de instrucciones también descargable en .pdf. Como complemento al refugio, al tener este únicamente espacio para dormir y comer, en un futuro se buscaría desarrollar módulos para sanitarios y cocinas con la misma filosofía que el proyecto ahora desarrollado. En este momento se ha visto más necesaria la realización del refugio como lugar dormitorio ya que se considera un momento más íntimo y que dura más tiempo, y como la propia palabra refugio indica, un lugar de amparo donde la persona pueda descansar del peligro. En definitiva, se ha conseguido desarrollar un proyecto que cumple con los objetivos expuestos en un principio y se ha descubierto que la filosofía Open Design es un buen camino para difundir este tipo de proyectos de carácter social que no van ligados a una recompensa económica, sino que buscan el máximo bienestar de la población y el mayor alcance posible. TFG 114 Carmen Gil Redondo TFG 115 Carmen Gil Redondo TFG 116 Carmen Gil Redondo TFG 117 Carmen Gil Redondo 6. BIBLIOGRAFÍA About The Licenses - Creative Commons . (s. f.). Creative Commons. https://creativecommons.org/licenses/?lang=es_es [12/04/2021] Better Shelter . (s. f.). Better Shelter. 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