Sostenibilidad ambiental en el
diseño arquitectónico de plantas
procesadoras de alimentos
Autor/es:
Zapata-Mendoza, Prospero Cristhian Onofre
Villalta-Arellano, Segundo Ramos
Berrios-Zevallos, Andrés Amador
Atto-Coba, Segundo Rafael
Berrios-Tauccaya, Oscar Julian
© Publicaciones Editorial Grupo AEA Santo Domingo – Ecuador
Publicado en: https://www.editorialgrupo-aea.com/
Contacto: +593 983652447; +593 985244607 Email: info@editorialgrupo-aea.com
Título del libro:
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas
procesadoras de alimentos
© Zapata-Mendoza Prospero Cristhian Onofre, Villalta-Arellano Segundo
Ramos, Berrios-Zevallos Andrés Amador, Atto-Coba Segundo Rafael, Berrios-
Tauccaya Oscar Julian.
© Diciembre, 2023
Libro Digital, Primera Edición, 2023
Editado, Diseñado, Diagramado y Publicado por Comité Editorial del Grupo AEA,
Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador, 2023
ISBN:
978-9942-651-16-7
https://doi.org/10.55813/egaea.l.2022.59
Como citar: Zapata-Mendoza, P. C. O., Villalta-Arellano, S. R., Berrios-
Zevallos, A. A., Atto-Coba, S. R., Berrios-Tauccaya, O. J. (2023). Sostenibilidad
ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de alimentos.
Primera edición. Editorial Grupo AEA. Ecuador.
https://doi.org/10.55813/egaea.l.2022.59
Palabras Clave: Diseño arquitectónico, sostenibilidad ambiental, plantas
procesadoras de alimentos.
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Revisores:
Arq. Torres Egas Víctor Hugo, Mgs.
Universidad Laica Eloy Alfaro de
Manabí - Ecuador
Arq. Sánchez Sánchez Wilson
Rómulo, Mgs.
Universidad Laica Eloy Alfaro de
Manabí - Ecuador
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Reseña de Autores
Zapata Mendoza, Prospero Cristhian Onofre
Universidad Nacional de Frontera
pzapata@unf.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-7473-964X
Docente de la Universidad Nacional de Frontera. Arquitecto egresado
de la Universidad Nacional de Piura. Maestro en Gerencia de la
Construcción Moderna. Estudios concluidos en doctorado en
Arquitectura. Experiencia como Consultor de proyectos de inversión
pública y privada. Formulador y proyectista, además de revisor en
proyectos de edificaciones y urbanismo con más de 10 años de
experiencia profesional.
Villalta Arellano, Segundo Ramos
Universidad Nacional de Frontera
svillalta@unf.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-9684-9081
Bachiller en Educación: Universidad Pedro Ruíz Gallo. Licenciado en
educación: Especialidad Ciencias Naturales: Universidad Pedro Ruíz
Gallo. Maestría en Investigación y docencia: Universidad Pedro Ruíz Gallo.
Doctorado concluido en Ciencias de la educación: Universidad San Pedro.
Segunda Especialidad en Liderazgo y Gestión Escolar: Pontificia
Universidad Católica del Perú. Diplomado ´de post grado. Acompañamiento
y asesoramiento de Tesis: Universidad Nacional Mayor de San Marcos.
Berrios Zevallos, Andrés Amador
Universidad Nacional de Frontera –
UNF
aberriosz@unf.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-1359-3602
Ingeniero Químico. Licenciado en lengua y literatura. Magister en
Investigación y docencia. Autor del libro de investigación: Estrategias
didácticas para mejorar la comprensión lectora en estudiantes de educación
secundaria. Coautor del artículo científico: Environmentally Friendly
Technologies for Wastewater Treatment in Food Processing Plants: A
Bibliometric Analysis. 20 años de experiencia en plantas de procesamientos
y envasado de bebidas gaseosas y néctares. Instalador de plantas de
procesamiento de bebidas gasificadas y néctares en grupo AJE Perú, AJE
Ecuador, AJE Venezuela y otros. Especialista en Plantas de Inyección y
Soplado de botellas PET. Docente Instructor de SENATI filial Sullana.
Docente de la Institución educativa IEDUBER – Sullana. Docente de la
Institución educativa Mi Perú – Sullana. Docente en la Universidad Nacional
de Frontera. Gerente general de Institutos Educacionales Berrios S.C.R.L.
Atto Coba, Segundo Rafael
Universidad Nacional de Frontera
satto@unf.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-9668-7713
Docente de la Universidad Nacional de Frontera. Licenciado en
Ciencias Administrativas de la Universidad Privada del Norte, con
maestría en Administración con mención en Gestión Comercial de la
Universidad Nacional de Piura. Ejecutivo en el BBVA Continental
durante 6 años. Experiencia como Consultor Administrativo.
Especialista en Comercio exterior y Aduanas, así como también en
Gestión del Potencial Humano.
Berrios Tauccaya, Oscar Julian
Universidad Nacional de Frontera
oberrios@unf.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-4797-1926
Biólogo. Docente de la Universidad Nacional de Frontera.
Investigador CONCYTEC. Código de registro: P0105968. Magister
en Docencia Universitario e Investigación Pedagógica. Candidato
Doctor en Educación y Gestión Universitaria. Doctorando en
Microbiología.
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
X
Editorial Grupo AEA
Índice
Reseña de Autores ......................................................................................... VII
Índice ................................................................................................................ X
Índice de Tablas ............................................................................................. XIII
Índice de Figuras ........................................................................................... XIV
Introducción .................................................................................................... XV
Capítulo I: Marco teórico ................................................................................... 1
1.1. Epistemología de las variables de estudio .......................................... 3
1.1.1. Diseño arquitectónico de plantas procesadoras de alimentos........ 3
1.1.2. Sostenibilidad ambiental en plantas procesadoras de alimentos ... 5
1.2. Fundamento teórico científico de las variables de estudio .................. 5
1.2.1. Diseño arquitectónico de plantas procesadoras de alimentos........ 5
1.2.1.1. Estructura-envolvente arquitectónico ...................................... 7
1.2.2. Sostenibilidad ambiental en plantas procesadoras de alimentos ... 9
1.2.2.1. Calidad del aire ..................................................................... 10
1.3. Antecedentes de la investigación ...................................................... 11
Capítulo II: Metodología y resultados .............................................................. 21
2.1. Tipo y diseño de investigación .......................................................... 23
2.1.1. Tipo de investigación ................................................................... 23
2.1.2. Diseño de investigación ............................................................... 23
2.2. Variables y operacionalización .......................................................... 24
2.2.1. Variables ..................................................................................... 24
2.2.1.1. Variable 1 (independiente) .................................................... 24
2.2.1.1.1. Definición conceptual ...................................................... 24
2.2.1.1.2. Definición operacional ..................................................... 24
2.2.1.1.3. Dimensiones ................................................................... 24
2.2.1.1.4. Indicadores ..................................................................... 24
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XI
Editorial Grupo AEA
2.2.1.1.5. Escala de medición ......................................................... 25
2.2.1.2. Variable 2 (dependiente) ....................................................... 25
2.2.1.2.1. Definición conceptual ...................................................... 25
2.2.1.2.2. Definición operacional ..................................................... 25
2.2.1.2.3. Dimensiones ................................................................... 26
2.2.1.2.4. Indicadores ..................................................................... 26
2.2.1.2.5. Escala de medición ......................................................... 26
2.3. Población, muestra y muestreo ......................................................... 26
2.3.1. Población ..................................................................................... 26
2.3.1.1. Criterio de Inclusión .............................................................. 26
2.3.1.2. Criterio de exclusión .............................................................. 27
2.3.2. Muestra ....................................................................................... 27
2.3.3. Muestreo ..................................................................................... 27
2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................. 27
2.5. Procedimientos de la investigación ................................................... 28
2.6. Métodos de análisis de datos ............................................................ 28
2.7. Aspectos éticos ................................................................................. 29
2.8. Resultados ........................................................................................ 29
2.8.1. Determinación de la relación entre la estructura envolvente
arquitectónico y la calidad del suelo, aire y agua en las plantas procesadoras
de alimentos ............................................................................................ 29
2.8.1.1. Relación entre la estructura envolvente arquitectónico y la
calidad del aire ..................................................................................... 29
2.8.1.2. Relación entre la estructura envolvente arquitectónico y la
calidad del agua ................................................................................... 30
2.8.1.3. Relación entre la estructura envolvente arquitectónico y la
calidad del suelo ................................................................................... 31
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XII
Editorial Grupo AEA
2.8.1.4. Estudio comparativo del análisis estadístico de la relación entre
la estructura envolvente arquitectónico y la calidad del aire, agua y suelo
en las plantas procesadoras de alimentos ............................................ 32
2.8.2. Establecimiento de la relación entre la función arquitectónica y la
calidad del aire, agua y suelo en las plantas procesadoras de alimentos . 33
2.8.2.1. Establecimiento de la relación entre la función arquitectónica y
la calidad del aire ................................................................................. 33
2.8.2.2. Establecimiento de la relación entre la función arquitectónica y
la calidad del agua................................................................................ 34
2.8.2.3. Establecimiento de la relación entre la función arquitectónica y
la calidad del suelo ............................................................................... 35
2.8.2.4. Estudio comparativo del análisis estadístico de la relación entre
la función arquitectónico y la calidad del aire, agua y suelo en las plantas
procesadoras de alimentos ................................................................... 36
2.8.3. Determinación de la relación entre el espacio arquitectónico y la
calidad del aire, agua y suelo en las plantas procesadoras de alimentos . 37
2.8.3.1. Determinación de la relación entre el espacio arquitectónico y la
calidad del aire ..................................................................................... 37
2.8.3.2. Determinación de la relación entre el espacio arquitectónico y la
calidad del agua ................................................................................... 38
2.8.3.3. Determinación de la relación entre el espacio arquitectónico y la
calidad del suelo ................................................................................... 39
2.8.3.4. Estudio comparativo del análisis estadístico de la relación entre
el espacio arquitectónico y la calidad del aire, agua y suelo en las plantas
procesadoras de alimentos ................................................................... 40
2.8.4. Prueba de Hipótesis .................................................................... 40
2.8.4.1. Establecimiento de las hipótesis estadísticas ........................ 41
2.8.4.2. Establecer el nivel de significancia ........................................ 41
2.8.4.3. Elección del estadígrafo de prueba ....................................... 41
2.8.4.4. Regla de decisión .................................................................. 42
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XIII
Editorial Grupo AEA
2.8.4.5. Toma de decisión .................................................................. 42
Capítulo III: Discusión, conclusiones y recomendaciones ............................... 43
3.1. Discusión .......................................................................................... 45
3.2. Conclusiones .................................................................................... 52
3.3. Recomendaciones ............................................................................ 53
Capítulo IV: Propuesta .................................................................................... 55
4.1. Denominación ................................................................................... 57
4.2. Objetivo ............................................................................................ 57
4.3. Lineamientos .................................................................................... 57
4.3.1. Respecto a su estructura-envolvente arquitectónica .................... 57
4.3.2. Respecto a la función arquitectónica ........................................... 59
4.3.3. Respecto al espacio arquitectónico ............................................. 61
Referencias Bibliográficas ............................................................................... 66
Índice de Tablas
Tabla 1 Tabla de contingencia estructura envolvente y la calidad de aire ....... 29
Tabla 2 Prueba de Chi-Cuadrado ................................................................... 30
Tabla 3 Coeficiente de contingencia .............................................................. 30
Tabla 4 Tabla de contingencia de la estructura envolvente y la calidad del agua
........................................................................................................................ 30
Tabla 5 Pruebas de Chi-Cuadrado ................................................................. 31
Tabla 6 Coeficiente de contingencia ............................................................... 31
Tabla 7 Tabla de contingencia estructura envolvente y calidad del suelo ....... 31
Tabla 8 Pruebas de Chi-Cuadrado ................................................................. 32
Tabla 9 Coeficiente de contingencia ............................................................... 32
Tabla 10 Estudio comparativo del análisis estadístico .................................... 32
Tabla 11 Tabla de contingencia de la función arquitectónica y la calidad de aire
........................................................................................................................ 33
Tabla 12 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 33
Tabla 13 Coeficiente de contingencia ............................................................. 34
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XIV
Editorial Grupo AEA
Tabla 14 Tabla de contingencia función arquitectónico y calidad del agua ..... 34
Tabla 15 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 35
Tabla 16 Coeficiente de contingencia ............................................................. 35
Tabla 17 Tabla de contingencia función arquitectónico y calidad del suelo..... 35
Tabla 18 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 36
Tabla 19 Coeficiente de contingencia ............................................................. 36
Tabla 20 Estudio comparativo del análisis estadístico .................................... 36
Tabla 21 Tabla de contingencia espacio arquitecto y la calidad de aire .......... 37
Tabla 22 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 37
Tabla 23 Coeficiente de contingencia ............................................................. 38
Tabla 24 Tabla de contingencia espacio arquitecto y la calidad del agua ....... 38
Tabla 25 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 38
Tabla 26 Coeficiente de contingencia ............................................................. 39
Tabla 27 Tabla de contingencia espacio arquitectónico y la calidad del suelo 39
Tabla 28 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 39
Tabla 29 Coeficiente de contingencia ............................................................. 40
Tabla 30 Estudio comparativo del análisis estadístico de la relación entre el
espacio arquitectónico y la calidad del aire, agua y suelo ............................... 40
Tabla 31 ......................................................................................................... 41
Tabla 32 Pruebas de Chi-Cuadrado ............................................................... 42
Tabla 33 Coeficiente de contingencia ............................................................. 42
Índice de Figuras
Figura 1 Esquema de consideraciones arquitectónicas a la estructura envolvente
en plantas procesadoras de alimentos. ........................................................... 59
Figura 2 Esquema de criterios funcionales en el diseño del área de producción
en las plantas procesadoras de alimentos. ..................................................... 60
Figura 3 Esquema de propuesta de zonificación en las plantas procesadoras de
alimentos. ....................................................................................................... 62
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XV
Editorial Grupo AEA
Introducción
Estudios sobre el efecto de las actividades industriales en los ecosistemas, han
demostrados que éstas generan residuos que los contaminan. Las normativas
que buscan reducir los niveles de contaminación no han generado los resultados
esperados, por ello, urge la necesidad de plantear estrategias amigables con la
ecología, a fin de preservarla a mediano y largo plazo.
De las distintas industrias, la alimentaria contribuye considerablemente en la
contaminación tanto a nivel del suelo, aire y agua, a través de sus residuos;
afectando la sostenibilidad ambiental. En una planta procesadora de alimentos,
se generan de manera significativa residuos agroindustriales y son considerados
un problema ambiental (Restrepo et al., 2011, como se citó en Vargas & Pérez,
2018). Precisamente en el tratamiento, cobijo temporal y evacuación/emisión
final de éstos, el diseño arquitectónico es fundamental para lograr mitigar
eficientemente el impacto ambiental derivados de estos agentes contaminantes
residuales.
Las principales causas identificadas de esta realidad problemática están dadas
por la gestión inadecuada de los residuos sólidos partiendo desde el diseño
arquitectónico, ineficiente gestión de control en la emisión de los gases
contaminantes desde el diseño arquitectónico e ineficaz gestión del tratamiento
de aguas residuales desde el diseño arquitectónico. Por ello, la gran parte de la
eficiencia de cualquier instalación industrial está en su diseño arquitectónico, así
lo señala Martínez et al. (2020), al estar implícito el diseño en los servicios que
ofrece una determinada organización, la calidad de éstos está en relación de la
integración del diseño arquitectónico con la gestión de los procesos concebidos
para lograr tal fin, siendo uno de ellos, la gestión ambiental. Una incorrecta
distribución, un mal dimensionado y/o acondicionamiento medioambiental de las
áreas destinadas al tratamiento, almacenamiento o movimiento de estos
residuos, puede repercutir desfavorablemente en su sostenibilidad ambiental y
por ende en el de su entorno inmediato sobre el cual se localizan.
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XVI
Editorial Grupo AEA
Se desprende como principales efectos o consecuencias de esta realidad
problemática, la generación de altos índices de volúmenes de residuos sólidos
contaminantes, el incremento en los índices de gases contaminantes y, el
aumento en los índices de volúmenes de aguas residuales contaminadas.
Estudios revelan que la actividad industrial alimentaria genera residuos
contaminantes por encima de los índices tolerables, esta situación, bosqueja un
escenario critico de contaminación en estas dimensiones de la sostenibilidad
ambiental, como lo afirma Torres (2021) al señalar que la disminución de la
calidad ambiental, mediante la contaminación del suelo, aire y aguas,
acompañado del perjuicio ocasionado a la biodiversidad y hábitat naturales,
terminan por afectar también a las personas en su calidad de vida, siendo
precisamente lo último, la consecuencia final que conlleva a la reflexión y acción
para evitarlo, y el diseño arquitectónico tiene que ver mucho en ese actuar
preventivo o mitigador.
El distrito de Sullana, por su ubicación geográfica, en los últimos años ha sido el
espacio geográfico idóneo para la instalación de muchas industrias alimentarias,
como fabricas hidrobiológicas y agroindustriales. Todas ellas, han generado en
la población un descontento por la contaminación ambiental que generan a
través de sus residuos sólidos, líquidos y gaseosos; hecho que nos lleva a mirar
de forma implícita a sus diseños arquitectónicos y su nivel de contribución a esto.
En este sentido, surge el cuestionamiento general de la investigación, ¿Qué
relación tiene el diseño arquitectónico con la sostenibilidad ambiental, en las
plantas procesadoras de alimentos del distrito de Sullana, 2023? De esta, se
deprenden las formulaciones específicas, (1) ¿Qué relación tiene la estructura-
envolvente arquitectónica con la calidad del suelo, del aire y del agua, en las
plantas procesadoras de alimentos? (2) ¿Qué relación tiene la función
arquitectónica con la calidad del suelo, aire y agua, en las plantas procesadoras
de alimentos?, y (3) ¿Qué relación tiene el espacio arquitectónico con la calidad
del suelo, aire y agua, en las plantas procesadoras de alimentos?
Por lo señalado, el estudio se justifica teórica-científica, aportando en la
construcción del conocimiento relacionado al objeto de estudio a partir del
análisis de sus variables y dimensiones, para lo cual se utilizaron las siguientes
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XVII
Editorial Grupo AEA
teorías en el caso de la variable 1 (diseño arquitectónico): Los 10 libros de
Vitrubio, hacia una arquitectura de Le Corbusier, la Teoría General de Sistemas,
entre otros. Para la variable 2 (sostenibilidad ambiental) se emplearon: Teoría
del desarrollo sostenible según Brundtland, las definiciones de la Organización
mundial de la salud (OMS), entre otros. A la vez, el estudio tiene una justificación
metodológica, porque sus hallazgos, servirán como guía, para establecer
criterios y consideraciones arquitectónicas amigables con el medio ambiente,
para propiciar una arquitectura industrial con el menor impacto ambiental posible
y sean edificaciones sustentables a lo largo de su permanencia, en beneficio de
la población con la que conviven. Asimismo, tiene una justificación práctica,
porque el estudio, puede aplicarse a otras investigaciones, relacionadas o
relevantes a las variables del estudio.
Por lo indicado, el estudio presenta como objetivo general, determinar la relación
entre el diseño arquitectónico y la sostenibilidad ambiental, en las plantas
procesadoras de alimentos del distrito de Sullana, 2023. A partir de ello, se
desprendieron los objetivos específicos: (1) Determinar la relación entre la
estructura-envolvente arquitectónica y la calidad del suelo, aire y agua, en las
plantas procesadoras de alimentos; (2) establecer la relación entre la función
arquitectónica y la calidad del suelo, aire y agua en las plantas procesadoras de
alimentos; e (3) identificar la relación entre el espacio arquitectónico y la calidad
del suelo, aire y agua en las plantas procesadoras de alimentos.
En función a este contexto, surge una respuesta tentativa al problema planteado,
dado a través de la hipótesis de la investigación, la cual es que el diseño
arquitectónico se relaciona significativamente con la sostenibilidad ambiental, en
las plantas procesadoras de alimentos del distrito de Sullana, 2023. Y de esta
hipótesis general, se formularon las hipótesis específicas, (1) la estructura-
envolvente arquitectónica se relaciona significativamente con la calidad del
suelo, aire y agua, en las plantas procesadoras de alimentos; (2) la función
arquitectónica se relaciona significativamente con la calidad del suelo, aire y
agua, en las plantas procesadoras de alimentos, (3) el espacio arquitectónico se
relaciona significativamente con la calidad del suelo, aire y agua, en las plantas
procesadoras de alimentos.
Sostenibilidad ambiental en el diseño arquitectónico de plantas procesadoras de
alimentos
XVIII
Editorial Grupo AEA