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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7668| Título : | MEXICO UN PAIS DE RIESGOS NATURALES (APLICACION Y ENSEÑANZA EN LA ARQUITECTURA) |
| Autor : | SANTA ANA LOZADA, PERLA RAFAEL SANTA ANA LOZADA, LUCIA GABRIELA |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Resumen : | México, debido a su posición geográfica y formación geológica, es un país que está sujeto a distintos riesgos naturales como son los sismos, volcanes, fallas geológicas, huracanes y ciclones. Estos riegos pueden producir efectos directos o colaterales, como son inundaciones, deslaves, derrumbes, etc., generando afectación o desastre a la población civil tanto en su entorno como en sus propiedades. La arquitectura forma parte de dicho entorno, generando el diseño urbano de las localidades, construyendo las edificaciones que funcionarán como equipamiento y vivienda, así como planeando la infraestructura requerida para dar servicio a la comunidad. Este proyecto se enfoca a dos de los fenómenos naturales mas importantes inmersos dentro de los riesgos que afectan al país: sismo y viento. Para la comprensión de sus principios fisicos, se propone adquirir pequeñas máquinas y modelos de laboratorio para crear prácticas tanto físicas en laboratorio como prácticas y animaciones virtuales (aplicaciones y videos) donde se aborden experimentalmente los principios físicos de ambos fenómenos. Adicionalmente, se generará un documento didáctico electrónico en el cuál se muestre de forma interactiva los aspectos teóricos principales tanto de los fenómenos sismicos como eólicos, la interacción de estos fenómenos con las construcciones, las propuestas arquitectónicas y tecnológicas para aminorar los efectos negativos de ambos fenómenos, la complejidad de los riesgos naturales relacionados con estos fenómenos naturales: fallas, sismos y huracánes, los aspectos normativos así como las acciones que nos indican las autoridades del país se deben seguir antes y después de presentarse estos riesgos naturales, su relación con los riesgos naturales. Se espera que con el uso de ambas herramientas, teórica y experimental se genere una mejor síntesis del conocimiento, obteniendo mejores resultados en la aplicacion de los mismos sobre proyecto arquitectónico. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7668 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | SANTA ANA LOZADA, PERLA RAFAEL |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2020 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2020-2022 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Los estudiantes de arquitectura aprenderán los fundamentos sobre los fenómenos naturales sismo y viento tanto de forma experimental como interactiva. Al final de realizar las prácticas e interactuar con el material didáctico los alumnos podrán tomar soluciones proyectuales y constructivas fundamentadas para soportar los efectos de los fenómenos naturales mas comunes en el país, aportando seguridad y disminuyendo las afectaciones o riesgo a la población donde se ubiquen las edificación proyectadas. Para ello se expondrán tanto de forma experimental como teórica-interactiva (e-learning) los fundamentos físicos que generan dichos fenómenos naturales y su relación con el proyecto arquitectónico, seguido de presentar los aspectos que componen a los métodos analíticos y el generar conclusiones sobre los resultados que pueden obtenerse de los mismos. Adicionalmente se espera que el alumno comprenda la importancia de los efectos de estos fenómenos naturales, y aprenda las medidas que debe tomar la población ante estos fenómenos como son los protocolos que propone la Secretaría de Gobernación de nuestro país a traves del CENAPRED; es el primer paso para que la población siempre este preparada ya que estos fenómenos siempre estarán presentes. Objetivos específicos: Se presentan los aspectos mas importantes referente a las normatividades de la República Mexicana, principalmente el Reglamento de Construcción para el DF 2014 y sus Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo y Viento 2017. Se aprende los principios de marco rígido a partir de seleccionar las secciones de un marco formado por estructura metálica, el cuál da soporte a una nave industrial. Se aprenden los principios fundamentales de sismología así como el movimiento del terreno y edificaciones sobre el mismo a partir de experimentar de forma virtual con una aplicación. Se adquirirán los modelos físicos para poder observar directamente los efectos físicos principales debido al sismo: masa, altura y rigidez y su respuesta dinámica ante distintos tipos de aceleración en su base. Se diseñarán 3 prácticas de laboratorio como guía. Se adquirirá un equipo visualizador del flujo de viento sobre las edificaciones para observar directamente los efectos del viento en las edificaciones: presión, succión y vortices o fllujo turbulento, generando una práctica al respecto. El alumno identificará el comportamiento del viento a partir de simulaciones presentadas en el texto teórico así como prácticas para laboratorio. A partir de ver pequeñas animaciones y videos el alumno interactuará con el documento electrónico sobre el comportamiento de las edificaciones bajo los distintos fenómenos naturales. Se expondrán edificios actuales los cuales empleando tecnología de punta han rebasado los límites de las normatividades, cumpliendo con los niveles de seguridad ante estos fenómenos así como problemas que se han presentado a lo largo de la evolución constructiva ante estos fenomenos para dar magnitud a la importancia de cada tema. Se presentarán recomendaciones generadas a partir de estos efectos y de existentes en otros paises las cuales han resultado beneficas dentro de la fase proyectual. |
| metadata.dc.description.strategies: | Primera y Segunda fase. Método Cualitativo Para determinar los conceptos y fundamentos principales que deben contener las herramientas, se proponen las actividades mencionadas a continuación tanto en la primera como segunda fase. Primera Fase a) Para conocer las variables físicas que deben conocerse sobre la temática y como las abordan las distintas normatividades, se realizará un diagrama de flujo donde se coloque cada una, su naturaleza, su comportamiento ante el fenómeno y su afectación en las edificaciones. b) Se consultarán distintos libros sobre el comportamiento dinámico de las estructuras bajo sismo así como viento, de forma que se generen los modelos y simulaciones mas relevantes con respecto al proyecto arquitectónico convencional. A partir de estas primeras acciones, se realizarán las siguientes tareas: Sismo * Investigación y realización de síntesis escrita de los aspectos fundamentales que producen los sismos y su efecto particular en la Ciudad de México. * Selección de imagenes que presenten los efectos no deseados debido a inconsistencias en el proyecto arquitectónico, estructural o etapa constructiva. *Selección de imagenes que presentan soluciones inovadoras contemporáneas en zonas sísmicas donde se han mitigados los efectos principales. *Trabajo de laboratorio con ayuda de estudiantes para la creación de pequeñas animaciones las cuales serán perfeccionadas por un profesional en el tema para ser presentadas como apoyo visual del material didactico electrónico por producirse. Viento * Investigación y realización de síntesis escrita de los aspectos fundamentales sobre el origen del viento y sus efectos convencionales sobre las edificaciones. *Investigación y realización de síntesis escrita de los aspectos fundamentales sobre los origenes de los huracanes, ciclones y su presencia en la República Mexicana. *Selección de imagenes que presentan errores realizados en el pasado en zonas afectadas por huracanes. *Selección de imagenes con soluciones tecnológicas avanzadas para el aprovechamiento del viento y la presencia de elementos constructivos publicados en las recomendaciones de otros paises para aminorar su efecto en las edificaciones. Segunda Fase *Se generan las temáticas que formarán a las prácticas tanto de sismo y viento (4 en total). *Se seleccionan las variables importantes para generar las aplicaciones digitales que invollucran al sismo: marco rígido y sismo comportamiento de las edificaciones. *Se desarrolla el diagrama de flujo con ecuaciones para ser entregado en DGTIC para el desarrollo de dichas aplicaciones (2) * Se genera el indice del documento didáctico (esperando alcance el nivel de libro) referente a los fundamentos de los fenómenos de sismo y viento así como sus efectos físicos sobre las construcciones. *Generación de modelos computacionales para demostrar el distinto comportamiento de las edificaciones bajo diferentes parámetros de altura, peso y rigidez para los efectos por sismo. *Generación de modelos computacionales para demostrar el distinto comportamiento del viento sobre las edificaciones como es flujo laminar, barlovento, sotavento, flujo turbulento para los efectos por viento. Tercera y cuarta fase: Razonamiento inductivo. A partir de la relación entre imagenes y fundamentos teóricos, se propone la obtención del orden de la presentación de información. Se crea la secuencia que debe seguir cada documento producto del proyecto de forma que pueda generarse el proceso de síntesis de los conceptos abordados por los distintos medios: experimental (prácticas), digital (aplicaciones) y conceptual (documento didáctico). Tercera fase: * Se trabaja con las imagenes seleccionadas para dar la calidad requerida así como formato. Se crea el primer borrador de cada documento: prácticas físicas, digitales y documento didáctico. *Se revisa el tiempo y edición de las animaciones generadas y videos propuestos para su integración dentro del documento electrónico didáctico. *Se inicia la creación de la rúbrica por parte de los alumnos para cada uno de los productos generados; se propone emplear cuestionarios con preguntas puntuales para conocer la facilidad de interacción con cada producto. *Se crea un quiz para verificar el nivel de síntesis de los conceptos planteados en cada elemento y poder realizar ajustes o cambios. Cuarta fase: *Se revisa el tiempo y facilidad de aplicación de cada práctica así como su factibilidad con el equipo adquirido. Se realizan ajustes. *Se verifica el funcionamiento correcto de las 2 aplicaciones generadas tanto para android como para ios. *Se genera el documento final electrónico, dummie para generar e-book, revisando su funcionamiento correcto. Se verifica su estilo y ortografía. *Se evalua el desempeño de cada herramienta generada empleando 3 distintos grupos piloto; 20 alumnos de cursando del 5o al 7o semestre en la facultad de arquitectura. Se realizan dos cuestionarios: facilidad y conveniencia de la herramienta y síntesis de los temas. |
| metadata.dc.description.goals: | Primer año: Sismo Investigación y síntesis escrita de los aspectos fundamentales que producen los sismos y su efecto particular en la Ciudad de México. Generación catálogo de imagenes que presenten: i) efectos no deseados debido a inconsistencias en el proyecto arquitectónico, estructural o etapa constructiva; ii) soluciones inovadoras contemporáneas en zonas sísmicas donde se han mitigados los efectos principales. Generación de animaciones sobre el origen de los sismos y sus efectos en las edificaciones. Generación del diagrama de flujo con ecuaciones y soluciones requeridas para la creación de las 2 aplicaciones por desarrollar sobre marcos rígidos y sismos. Viento Investigación y síntesis escrita de los aspectos fundamentales sobre: i) el origen del viento y sus efectos convencionales sobre las edificaciones; ii) los aspectos fundamentales sobre los origenes de los huracanes, ciclones y su presencia en la República Mexicana. Generación catálogo de imagenes que presenten: i) errores realizados en las construcciones y sus efectos bajo huracanes de gran intensidad; ii) soluciones tecnológicas avanzadas para el aprovechamiento del viento: iii) elementos constructivos publicados en las recomendaciones de otros paises para aminorar su efecto en las edificaciones. Sismo y Viento Adquisición de los modelos y equipos para poder verificar algunas variables de estos fenómenos mediante la experimentación del alumno por medio de prácticas de laboratorio presencial. Desarrollo de las prácticas tanto de sismo y viento (4 en total) con base al equipo adquirido. Creación del indice para el documento didáctico (esperando alcance el nivel de libro) referente a los fundamentos de los fenómenos de sismo y viento así como sus efectos físicos sobre las construcciones. Generación de modelos computacionales para demostrar el distinto comportamiento de las edificaciones bajo diferentes parámetros de altura, peso y rigidez para los efectos por sismo Generación de los modelos computacionales para demostrar el comportamiento del viento sobre las edificaciones: flujo laminar, turbulento, barlovento, sotavento, efecto dinámico. Segundo año: "Análisis y síntesis de los aspectos de protección civil referente a estos fenómenos y los protocolos de seguridad por seguir, así como la relación que guarda con los aspectos arquitectónicos de salidas de emergencia, circulaciones, señaletica y puntos de reunión. Desarrollo narrativo del documento didáctico electrónico, indicando los puntos de inserción de las imagenes así como animaciones y videos. Revisión de estilo, ortografía y redacción. Las prácticas de laboratorio generadas se integrarán como anexo al documento didáctico generado. Revisión por parte de profesionales sobre estos temas así como académicos participantes para eliminación o integración de temas sugeridos. Desarrollo y aplicación de evaluación para las prácticas, aplicaciones y documento narrativo. Desarrollo y aplicación de evaluaciones en alumnos para determinar el impacto sobre el nivel de aprendizaje con estas herramientas sobre los temas. Se trabaja en la edición final del documento electrónico con miras a publicación como libro electrónico posterior a la terminación del proyecto debido a temas logísticos con el comité editorial de la Facultad de Arquitectura. Se emplearán las prácticas desarrolladas para laboratorio en grupos convencionales para ver su eficiencia. Se presentarán las aplicaciones generadas (APPRENDESTRUCTO3) en el sitio web creado para las mismas, de forma que puedan detonar efectos positivos sobre la población estudiantil." |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | * Se utilizaron los nuevos recursos tecnológicos para generar material que resulta familiar al ser semejante a la tecnología que utilizan actualmente los jóvenes, buscando así interesar a los alumnos en el aprendizaje sobre temas relacionados con su formación como arquitectos, siendo en este caso específico el sismo y el viento y su impacto en el diseño arquitectónico. Las simulaciones y el recorrido virtual generado para exponer el material realizado en el proyecto (animaciones, simulaciones, videos, documentos) sorprende a los jóvenes, especialmente al realizar el recorrido empleando gafas de realidad virtual. Se generaron un gran número de videos donde se presentan las simulaciones con modelos físicos y modelos analíticos, las cuales explican una forma sencilla y gráfica los efectos de los fenómenos estudiados y su efecto sobre los objetos arquitectónicos. Asimismo, se buscó mediante un lenguaje sencillo y comprensible para los alumnos de licenciatura, traducir ideas y conceptos complejos sobre ingeniería sísmica, mecánica de fluidos, geotecnia, etc. * Las prácticas contenidas en la aplicación APPRENDESTRUCTO, presentan recorridos tridimensionales, animaciones cortas y algunas de las simulaciones efectuadas, material que permite explicar los conceptos teóricos mas importantes. * El sitio web de Apprendestructo contiene las prácticas y la teoría de cada una ellas permitiendo al alumno y al docente ampliar el conocimiento sobre el ejercicio que se esta desarrollando. Adicionalmente presenta en forma de video la teoría y simulaciones realizadas en la página principal de la práctica correspondiente. * El EPUB de viento se seguirá editando, para poder ser promovido como libro de texto en el cual se dará́ el crédito a DGAPA y a este PAPIME. * Se generó una estrategia didáctica utilizando la gamificación en clase mediante APPRENDESTRUCTO y el modelo de aula invertida (flipping) empleando los videos publicados en el sitio de APPRENDESTRUCTO. Esta estrategia fue discutida, presentada y publicada en el 12avo Congreso Internacional de aprendizaje en línea, móvil e híbrido realizado en Valencia, España a finales de 2020, obteniendo el premio del mejor artículo. Las oportunidades que se tienen con el material generado son: * Promoción del material para su uso tanto en la UNAM como en otras universidades nacionales e internacionales. * Traducción al inglés de APPRENDESTRUCTO en un futuro para que pueda ser empleado por un público más amplio. *Finalizar el trabajo de edición y corrección del material generado sobre viento para su publicación como libro didáctico interactivo ya que existe poco material didáctico sobre este tema para la licenciatura en arquitectura o ingeniería civil. Muchas gracias al PAPIME por la oportunidad y recursos otorgados para generar todo este material, el cual presenta un gran potencial en la educación de los alumnos, siendo utilizado de forma asincrónica y sincrónica, de una forma interactiva, atractiva y moderna. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se lograron todas las metas propuestas en ambos años Primer año 1. Se realizó la investigación y síntesis de los conceptos sísmicos fundamentales junto con los efectos que se han producido en la CDMX. Este punto se integró en la segunda etapa en la aplicación APPRENDESTRUCTO 3, práctica de sismo. 2. Se generó el catálogo de imágenes con efectos no deseados en construcciones de la CDMX así como soluciones pasivas sísmicas. Este catálogo fue integrado en la aplicación APPRENDESTRUCTO 3, práctica de sismo así como en el EPUB. 3. Se generaron las animaciones del movimiento de placas y movimiento de edificaciones. Estas animaciones se integraron en la aplicación APPRENDESTRUCTO 3, práctica de sismo. 4. Se generó el diagrama de flujo para la programación y solución de distintos marcos semi-rígidos las cuales fueron empleadas para la solución del reto 1A de la práctica de viento en APPRENDESTRUCTO 3. Viento 1. Se realizó la investigación y síntesis de los aspectos fundamentales de viento y su efecto sobre los edificios, así como cuando suceden huracanes y tornados en la República Mexicana. Los aspectos fundamentales fueron integrados en el EPUB. 2. Se generó el catalogo de imágenes del inciso 1 las cuales fueron colocadas tanto en el EPUB como en las simulaciones. Sismo y Viento 1. Se adquirieron los sets de modelos estructurales MOLA 2 y MOLA3, además de personas a escala y muebles para realizar simulaciones aproximadas a la realidad. 2. Se realizaron 5 prácticas (2 de modelos físicos y 3 del laboratorio virtual de APPRENDESTRUCTO), una mas con respecto al producto establecido en el proyecto original. 3. Se realizaron dos documentos didácticos, uno referente a los fundamentos sísmicos y otro referente al viento y su relación con las construcciones. El documento referente al viento será trabajado para llevarlo a nivel libro didáctico interactivo. 4. Se generaron modelos analíticos de distintos tipos de edificaciones los cuales se integraron dentro de la aplicación APPRENDESTRUCTO 3, práctica de sismo. 5. Se generaron simulaciones analíticas del efecto de viento sobre edificaciones para observar el tipo de flujo y efectos dinámicos; para ello se empleó el software Autodesk Flow Design. SEGUNDO AÑO 1. Se analizaron los documentos elaborados por CENAPRED referente a zonas sísmicas y de huracanes para ser incorporados dentro del recorrido virtual así como dentro del EPUB así como en la generación de videos colocados en el site del lab. virtual APPRENDESTRUCTO. 2. Se realizó la corrección de estilo del texto de ambos epub; especialmente el texto correspondiente a viento se trabajó tanto en su programación, como imágenes e interactividad 3. Se generó el documento final con las 5 prácticas generadas, 2 para el lab. LMSE de la FA y las otras 3 fueron colocadas en el sitio web de apprendestructo 3 para apoyar a los alumnos asincrónicamente 4. Se evaluaron las prácticas y material didáctico con buenos resultados 5. Se produjeron 10 videos de teoría de viento |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Arquitectura |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Arquitectura |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | SANTA ANA LOZADA, LUCIA GABRIELA |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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