Optimización del diseño y eficiencia de módulos de vivienda rural implementados en el distrito Pítipo, Ferreñafe, Lambayeque

Abstract

La presente investigación tuvo como propósito optimizar el diseño estructural y funcional de los módulos de vivienda rural implementados en el distrito de Pítipo, Ferreñafe, región Lambayeque, a fin de mejorar su seguridad, sostenibilidad y eficiencia energética. Se desarrolló un estudio de tipo aplicada, con enfoque cuantitativo, nivel descriptivo y diseño no experimental–transversal. La metodología incluyó el levantamiento de información técnica mediante fichas de campo, la aplicación de encuestas a los beneficiarios, ensayos de mecánica de suelos en tres calicatas representativas, y el modelado estructural en ETABS para evaluar la vulnerabilidad sísmica del módulo actual y del diseño optimizado. Los resultados evidenciaron deficiencias en los módulos existentes, como fisuración en muros y losas, concentraciones de esfuerzo y bajo confort térmico. El nuevo sistema estructural de muros de ductilidad limitada (MDL) redujo el periodo fundamental a 0.034 s, las derivas en 40 % y los desplazamientos máximos a 0.018 mm, garantizando un comportamiento sismorresistente eficiente. Además, el sistema fotovoltaico logró cubrir el 100 % del consumo eléctrico con un ahorro mensual de S/ 105 en el módulo de un nivel y S/ 257 en el de dos niveles. La matriz de Leopold reveló un balance ambiental positivo, destacando que los impactos negativos son mitigables y compensados por los beneficios sostenibles de la propuesta. En conjunto, el rediseño optimizado constituye una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable para fortalecer el hábitat rural en la región Lambayeque.

This research aimed to optimize the structural and functional design of rural housing modules implemented in the district of Pítipo, Ferreñafe, Lambayeque region, to improve their safety, sustainability, and energy efficiency. The study followed an applied, quantitative, descriptive, and non-experimental–cross-sectional design. The methodology included technical data collection through field records, surveys applied to 51 beneficiaries, geotechnical tests on three representative test pits, and structural modeling using ETABS to assess the seismic vulnerability of both the current and the optimized modules. The results revealed deficiencies in existing modules, such as cracking walls and slabs, stress concentration, and low thermal comfort. The new structuralsystem with limited ductility walls (MDL) reduced the fundamental period to 0.034 s, lateral drifts by 40 %, and maximum displacements to 0.018 mm, ensuring efficient seismic performance. Furthermore, the photovoltaic system covered 100 % of the projected electrical consumption, resulting in monthly savings of S/ 105 for the one-story module and S/ 257 for the two-story module. The Leopold matrix analysis indicated an overall positive environmental balance, where negative impacts were mitigated and compensated by sustainable benefits. Altogether, the optimized redesign represents a technically, economically, and environmentally viable solution to strengthen rural housing in the Lambayeque region.