bioconstrucciÓn: esperanza histÓrica de un futuro sostenible y sustentable
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BIOCONSTRUCCIÓN: ESPERANZA HISTÓRICA DE UN FUTURO SOSTE-NIBLE Y SUSTENTABLE
FORUM DE CIENCIA Y TÉCNICA 2015
YENIFER RUTH TUCO HUARAHUARA
INSTITUTO SUPERIOR POLITÉNICO JOSÉ ANTONIO ECHEVERRÍA
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RESUMEN
La bioconstrucción como alternativa de construcción histórica en siglos transitados ha
perdido su importancia a pesar de su efectiva viabilidad. De esta manera, en principios
del presente siglo y finales del anterior se han ido creando movimientos que reviven
esta técnica de construcción y la plantean como una forma sustentable y sostenible de
construcción. Asimismo, son diversos los trabajos de investigación que ejemplifican
diversas maneras de refuerzos de las bioestructuras que permiten una mayor
resistencia a diversos fenómenos naturales, dentro de los cuales la actividad sísmica
ha sido la más estudiada debido a que la mayoría de países con alto y mediano riesgo
sísmico son aquellos en los cuales la mayoría de su población vive en este tipo de
construcción. De esta forma, se resalta la importancia de actualizadas investigaciones
para lograr nuevos métodos de refuerzo a este tipo de estructuras para otorgarle
mayor seguridad a este tipo de construcciones.
PALABRAS CLAVES: Bioconstrucción, vivienda, rural, ecológico.
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INDICE
RESUMEN 01
INTRODUCCIÓN 03
OBJETIVOS 04
1. CAPÍTULO I 05
1.1. INFLUENCIA DE LA TÉCNICA Y LA TECNOLOGÍA EN
CONSTRUCCIONES MODERNAS 05
1.2. PROBLEMAS SOCIALES GENERADOS POR EL ESTANCAMIENTO
DE ´TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN RURALES 07
2. CAPÍTULO II 09
2.1. BASE HISTÓRICA 09
2.2. NECESIDAD DE OPTIMIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE
BIOCONSTRUCCIÓN. 10
2.3. BIOCONSTRUCCIÓN 12
3. CAPÍTULO III 16
3.1 FORMAS COMUNES RURALES DE BIOCONSTRUCCIÓN 16
3.2. TÉCNICAS USAS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE LAS
VIVIENDAS BIOCONSTRUIDAS 17
3.2.1. TAPIAL 19
3.2.2. TERRÓN 25
3.2.3. CUBIERTA Y VIGAS: CAÑA, TOTOAR, PALMA Y BAMBÚ 27
3.2.4. ADOBE Y BLOQUE DE TIERRA-CEMENTO 32
VALORACIÓN ECONÓMICA Y APORTE SOCIAL 46
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 47
BIBLIOGRAFÍA 48
ANEXOS 50
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INTRODUCCIÓN
El ser humano, como ser final de la evolución, es un ente biótico de numerosas
cualidades y habilidades con las cuales ha logrado la creación de diversos
mecanismos para la satisfacción de sus propias necesidades, y por qué no decir, para
hacer la “vida más fácil” a las generaciones venideras. La evidente evolución del
transporte es uno de los ejemplos más claros de progreso en la técnica y la tecnología
aplicada en la sociedad; pues se ha pasado de transitar, montar, transporte en
carruaje, trenes, automóviles hasta los aviones. Ello ha llevado a la conquista por el
ser humano de los diferentes ecosistemas de vida de los demás seres; como el
marítimo, aéreo y terrestre. Si bien es cierto que con ello se ha logrado el
mejoramiento de las comunicaciones, es también el transporte una de las principales
causas de muerte en todo el mundo, principalmente por el uso inadecuado del mismo.
En la actualidad, muchas de las actividades humanas se han vuelto condescendientes
gracias al uso de la técnica y la tecnología. Sin embargo, pese a los grandes cambios
de vida y a la satisfacción de la mayoría de las necesidades, el uso excesivo e
“incorrecto” de la tecnología ha acarreado diversos problemas sociales, económicos y
ambientales. De esta forma, uno de los principales problemas acarreados gracias a las
evoluciones y utilizaciones inadecuadas de las últimas tecnologías es la contaminación
ambiental. De este modo, la Bioconstrucción se presenta como una alternativa
sostenible y sustentable para el desarrollo social, así como una forma de reducción del
porcentaje de contaminación ambiental atribuido al campo constructor. Por otro lado,
es también la optimización de técnicas de bioconstrucción una necesidad social
especialmente por las millones de personas que viven en este tipo de construcción.
Por ello, el presenta trabajo se ha divido en 3 capítulos. El primer capítulo, es una
base y explicación de la necesidad de optimización de las técnicas de bioconstrucción;
asimismo, explica el porqué de su sustentabilidad y sostenibilidad. Por otro lado, en el
segundo capítulo se ha desarrollado la bioconstrucción propiamente así como su
importancia y relevancia a nivel mundial especialmente a finales del siglo XX y
principios del siglo XXI, así como los diversos movimientos que ha generado este tipo
de construcción. Finalmente, el tercer capítulo está orientado a la explicación detallada
de diversas técnicas de bioconstrucción que han sido probadas experimentalmente y
que han demostrado su efectividad; las mismas que están en dependencia del tipo de
biomaterial a utilizar en la construcción de la vivienda.
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OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
Demostrar la vigencia, sostenibilidad y sustentabilidad de la Bioconstrucción
como técnica de construcción de viviendas de una o dos plantas.
OBJETIVOS SECUNDARIOS
Motivar la optimización de materiales y técnicas de Bioconstrucción.
Demostrar que la Bioconstrucción es una vía de solución a problemas
ambientales, económicos y sociales.
Informar de técnicas que refuerzan las bioestructuras para la seguridad de la
población.
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1. CAPÍTULO I
1.1 INFLUENCIA DE LA TÉCNICA Y LA TECNOLOGÍA EN LAS
CONSTRUCCIONES MODERNAS
En la actualidad, muchos de los graduados en ingeniería civil y arquitectura de las
universidades alrededor del mundo se muestran ambiciosos respecto a proyectos
de gran envergadura tales como los rascacielos, puentes y/o carreteras de
múltiples vías; asimismo la ambición se encuentra centrada en poseer la creación
e innovación de técnicas que permitan disminuir los riesgos de colapso de grandes
edificaciones hasta las mejores cotizaciones para la construcción de estos mismos.
Sin embargo, es ínfimo el porcentaje de profesionales que dedican proyectos
orientados a áreas rurales en los diversos países del mundo.
De esta manera, se ha olvidado la época en la que el hombre dependía de la
naturaleza para la construcción de sus propios refugios, se ha olvidado de la mano
de obra empleada por el hombre en la que la tierra, la piedra y la paja se
convertían en bloques, cimientos y techo de protección respectivamente. Se ha
pasado abruptamente de la naturaleza a materiales mejores desarrollados como el
cemento, las vigas de acero, etc. que a pesar de su gran importancia y desempeño
en la prevención a colapsos o pandeos de las estructuras, su producción es una de
las principales causas de la contaminación ambiental como lo afirma la Master en
Arquitectura y Sostenibilidad Marcela Carranza (2010). Asimismo según World
Watch Institute (2010), la edificación consume el 25% de las materias primas de la
litosfera en su página online oficial. Con lo que se da cuenta de la gran cantidad de
materiales que son necesarios para construcción de diversas edificaciones
alrededor del mundo, señalando que de ese 25% un 2 a 3% son inutilizados y
desechados posteriormente, tal y como se aprecia en la siguiente imagen.
Fig. 01 Desechos descartados de una vivienda unifamiliar.
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De esta manera, y siguiendo la línea de análisis en cuestión cabe rescatar los
diferentes proyectos llevados a cabo por ingenieros y arquitectos que reciclan
estos áridos para la elaboración de morteros de albañilería u otros materiales
posibles de elaborar en bases a procesos de re-uso y reciclaje; sin embargo, y
como lo señala el artículo escrito por los Ingenieros Civiles Martínez, I., Etxeberria,
M., Pavón, E., & Díaz, N. (2012) la elaboración de este mortero requiere diferentes
procesos de obtención y una adecuada recolección. Con lo cual, se podría reducir
el porcentaje de contaminación ambiental generado por parte de la industria
constructora.
Sin embargo, como lo afirma Jebenz, P. el Worldwatch Institute de Washington
afirmó que casi el 50% de las emisiones CO2 son producidas directamente por el
área de la construcción y la utilización de los mismos, donde cada m2 de vivienda
es responsable de un media de emisión de hasta 1,9 toneladas de este químico en
el transcurso de su vida. De ahí la importancia de y responsabilidad de ingenieros
y arquitectos en contribuir en el ámbito de la construcción sostenible.
Fig. 02 Imagen del trabajo de Carranza, M. (2010)
En la imagen mostrada se evidencia los porcentajes de emisión de Dióxido de
carbono en las diversas etapas del ciclo de vida de un edificio. Con ello, se aprecia
y reafirma el porcentaje de “culpa” que recae en la Industria Constructora por la
Contaminación ambiental. Cabe resaltar, que con los argumentos ya presentados
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no se pretende menospreciar la construcciones modernas, ni a los famosos y
hábiles ingenieros que trabajan en proyectos de gran envergadura ya son estos
proyectos los que han llevado a la humanidad al nivel de desarrollo y evolución en
el que se encuentra actualmente. Sin embargo, sí se realiza una crítica y un
llamado de conciencia al desarrollo de técnicas y tecnologías que permitan una
mejor calidad de vida en las zonas urbanas y peri-urbanas.
1.2 PROBLEMAS SOCIALES GENERADOS A PARTIR DEL ESTANCAMIENTO EN
TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN EN ZONAS RURALES. LA NO EVOLUCIÓN
EN LA TÉCNICA Y TECNOLOGÍA EN LA INDUSTRIA CONSTRUCTORA EN
ZONAS RURALES
Desde el siglo XX mucho de los pobladores de las áreas rurales de diversos
países han ido inmigrando a las capitales de sus respectivos países o regiones
generando diversos problemas sociales como la centralización, la sobrepoblación
en ciertas ciudades, el desempleo, etc. Asimismo, las razones que han originado
este tipo de problemas sociales son muchas tales como: la constante
industrialización de las capitales, la falta de escuelas en zonas rurales, falta de
hospitales, falta de empleos, etc. Sin embargo, una de las causas de esta
constante inmigración, aunque no es muy comentada, es la falta de seguridad que
sienten los pobladores respecto a sus lugares de vivienda. Esta falta de seguridad
se evidencia principalmente en zonas que son propensas a fenómenos naturales
tales como: huaicos, terremotos, avalanchas, derrumbes, etc. de los cuales han
sido “víctimas” los pobladores desde tiempos remotos.
Sin embargo, la crítica no es hacia los fenómenos naturales sino hacia el no
mejoramiento de las técnicas y materiales de construcción empleados, los cuales
desde las primeras construcciones a base de adobe, tapial, caña, etc. en las
civilizaciones desde antes de cristo no han sido estudiados. Por ello, uno de los
objetivos de este trabajo es demostrar que mediante el mejoramiento de las
técnicas de construcción y los materiales construcción podemos evitar o, al menos,
reducir el porcentaje de inmigración de pobladores de zonas rurales a zonas
urbanas. Para ello, es necesario tomar diversas medidas. Un primer propósito es el
de mejorar la resistencia a diversos fenómenos por parte de la estructura en su
conjunto y de los materiales, lo cual será desarrollado en los siguientes capítulos.
En segundo lugar, es necesario mantener a los pobladores informados de nuevas
formas de construcción sustentable o bioconstrucción y las ventajas de los
mismos. Seguidamente es necesario mejorar la estética de los elementos a
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construir para lograr con ello un ambiente de vida alegre y vivo con lo cual motiva y
mantiene a los pobladores integrados con su ambiente de vida.
Asimismo, el mejoramiento de las construcciones basadas en el materiales bióticos
ayuda a la reducción de muertes a causas de derrumbes producidos por
terremotos. En el terremoto de 2001 en El Salvador, más de 200,000 casas de
adobe fueron severamente dañadas o colapsaron, 1 100 personas murieron bajo
los escombros de estas edificaciones y más de 1000 000 personas quedaron sin
hogar (USAID El Salvador 2001). Ese mismo año, el terremoto en el sur de Perú
causó la muerte de 81 personas, la destrucción de casi 25 000 viviendas de adobe
y daño severo en 36 000 casas, dejando sin vivienda a más de 220 000 personas
(USAID Perú 2001). De esta manera, se evidencia la importancia de una toma de
conciencia respecto a la innovación en técnicas y tecnologías de construcción a
costos módicos especialmente en zonas rurales debido a la falta de recursos
económicos en los mismos y la abundancia de recursos naturales; por lo cual, la
bioconstrucción se plantea como solución sostenible y sustentable de la misma.
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2 CAPÍTULO II
2.1 BASE HISTÓRICA
Si nos remontamos a la historia, la construcción basada en materia prima prove-
niente de la naturaleza esta datada desde miles de años antes de Cristo. En lo
concerniente a construcciones a base de terrón existen escasas evidencias foto-
gráficas; sin embargo, se puede señalar según la Arquitecta Alderton, C.:
Las construcciones de terrón más antiguas se han hallado en Rusia y
Polonia (desde el S V hasta el S XV); en los Países Escandinavos (he-
rencia de los vikingos, desde el S VIII), en Dinamarca, donde existe la
Fortaleza de Solvig del S XIV; en Suecia, Noruega, Holanda, Alemania y
el Reino Unido: Inglaterra (en Devon existen construcciones bien con-
servadas), Escocia, (en 1980 se realizó la construcción del Museo Fol-
klórico Kingussie, según la tradición del S XVIII de construcción con te-
rrón), en Irlanda; en Islandia (S XVIII y S XIX, existe una construcción
reciclada en museo); en Asia y en los Países de Europa Mediterránea
(Portugal, España y Francia).
Asimismo, la evidencia fotográfica es brindada por la misma arquitecta en su traba-
jo de “Bioconstrucción: construcción con materiales naturales”:
Fig. 03 Vivienda de Terrón, Devon, Inglaterra. S XIX
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Fig. 04 Construcción a Base de terrón, Nebraska, EEUU. S XIX
De esta manera, también podemos apreciar edificaciones basadas en barro como
la bimilenaria ciudad de Arg e Bam en Irán cuyos historiadores aseguran que su
construcción data de hasta 500 aC. y que la misma fue habitada hasta el siglo XIX.
Fig. 05 Bimilenaria ciudad de Arg e Bam, Irán.
Por otro lado, las construcciones a base de adobe son bien conocidas especial-
mente las edificaciones que datan de las épocas coloniales como las de Perú. Así
también se tiene en cuenta como bioconstrucciones a la Ciudadela de Macchu
Picchu en Perú, las Pirámides de Egipto, las Maravillas del mundo Antiguo como el
Coliseo Romano, etc. Es decir que como antecedentes históricos de la Biocons-
trucción se puede encontrar una vasta bibliografía; por otro lado, y no siendo así el
caso, las bioconstrucciones modernas no son muchas y su mejoramiento y perfec-
cionamiento ha sido ínfimo respecto a las de las construcciones que utilizan mate-
riales industrializados.
2.2 NECESIDAD DE LA OPTIMIZACIÓN DE TÉCNICAS DE BIOCONSTRUCCIÓN
Aunque puede ser malinterpretado, es necesario expresar que la necesidad del
perfeccionamiento de la Bioconstrucción está orientado principalmente para las
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personas de bajos recursos debido al coste ínfimo de las edificaciones a base de
materiales naturales. Asimismo, la necesidad radica en la seguridad como bien fue
planteada en el primer capítulo, especialmente por la cantidad de personas que vi-
ven en viviendas elaboradas de materiales bióticos tales como el adobe. Según la
Sensi (2003) la mayoría de países con elevados riesgos sísmicos son aquellos en
las que sus construcciones están basadas en adobe, tal y como lo demuestra las
siguientes gráficas.
Fig. 06 Distribución Mundial de Riesgo sísmico moderado y alto
Fig. 07 Distribución Mundial de Construcciones basadas en Adobe
Asimismo y siguiendo la misma línea de pensamiento Houben & Guillard (1994)
afirmaron:
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“Alrededor del 30% de la población mundial vive en construcciones de
tierra. Aproximadamente el 50% de la población de los países en desa-
rrollo, incluyendo la mayoría de la población rural y por lo menos el 20%
de la población urbana y urbano marginal, viven en casas de tierra.”
Asimismo, Blondet, M., Villa, G. & Brzev, S. (2003) afirmaron que:
“…en Perú, 60% de las casas son construidas con adobe o con tapial.
En India, de acuerdo al Censo de 1971, 73% de todas las edificaciones
son hechas de tierra (67 millones de casas habitadas por 374 millones
de personas.”
Con lo señalado, se puede afirmar que el mejoramiento de técnicas Biocosntructi-
vas más que una necesidad económica, necesidad ambiental posee una necesi-
dad social y humana debido a la cantidad de personas que habitan y viven en este
tipo de construcciones; sin embargo, no se debe rechazar sus otros grandes bene-
ficios y mucho menos negarlos.
2.3 BIOCONSTRUCCIÓN
Según la Real Academia de la Lengua Española se define Bio como lo relativo a la
vida y Construcción como al arte de edificar y/o construir. De esta forma, Biocons-
trucción es el arte edificaciones a partir de la vida. Asimismo, Jebez, P. afirma que:
“La bioconstrucción entiende la casa como un ecosistema dinámico armónico y
en equilibrio, que antiguamente y en otras culturas era el en foque natural y ló-
gico. No necesitaba un nombre especial porque toda la construcción era ecoló-
gica, realizada con materiales naturales y aprovechando las ventajas del lugar
y del clima.”
De esta manera, y en acuerdo con la importancia de la bioconstrucción en la socie-
dad, es necesario señala la importancia y relevancia en diversos países tales como
Alemania que a partir de 1976 se ha creado un al Institut für Baubiologie traducién-
dose como el Instituto de Bioconstrucción. Asimismo, y en el mismo país se hizo
popular un movimiento denominado la casa enferma que se traduce como las casas
modernas convencionales en las que no se aprovechan los recursos naturales re-
novables, y en la cual ingresan 4 recursos los cuales se comportan de manera li-
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neal, lo que provoca que de esta casa salgan desechos que son agentes contami-
nantes.
Fig. 08 Casa Enferma
Asimismo, y en respuesta a este fenómeno se postuló y motivó en Alemania el mo-
vimiento de la casa sana conocido también como un edificio de Bioconstrucción
donde se utilizan y rescatan los recursos externos, asimismo en este modelos los
recursos entrantes son reutilizados comportándose de manera cíclica, además cada
recurso se encuentra entre lazado con los demás recursos utilizados en la casa.
Por ejemplo, el agua proveniente de las lluvias puede utilizarse para regar las plan-
tas así como una vez procesada pueda utilizarse para actividades domésticas como
actividades de limpieza o para los servicios sanitarios. Asimismo, se puede recolec-
tar la energía solar mediante paneles solares con lo cual se disminuye el gasto
energético.
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Fig. 09 Edificio de Bioconstrucción (Jebenz, P.)
De esta manera, podemos afirmar que la Bioconstrucción es un método Bio susten-
table y sostenible de construcción con la cual podemos mejorar nuestro hábitat na-
tural, un método que es legendario pero que fue gravemente olvidado, y por el cual
pese a los movimientos de construcción sustentable no ha recibido la atención re-
querida, así como lo afirma Caballero, A. (2012):
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“El cada vez más conocido movimiento internacional de bioconstruccio-
nes o construcciones naturales, ha llegado mucho antes y de manera
más integral a soluciones habitacionales para un mundo en descenso
energético, que las tan discutibles “certificaciones de edificios sosteni-
bles” que solamente se concretan a cumplir con una serie de requisitos,
muchas veces solo en papel, que una vez debidamente acreditados
suben de valor económico y se insertan nuevamente en el paradigma
de desarrollo que tan caro ha costado al medio ambiente.”
Por ello, la importancia de las Bioconstrucciones debido a sus tan detalladas
ventajas y cualidades, a su importancia histórica a su necesidad social, econó-
mica y ambiental. Y entre más de sus cualidades Caballero, A. (2012) afirma:
“Las bioconstrucciones no pretenden solamente dar soluciones técnicas
a los problemas de vivienda, sino que más bien abordan el problema
constructivo de una manera holística en donde la producción de vivien-
da tiene que ver con conceptos tales como sembrar tus muros (en el
caso de pacas de paja), proteger la biodiversidad a través de la cons-
trucción de tu techo de paja (thatch), cosechar de manera sustentable el
barro para los adobes, ahorrar agua a través de un baño compostero,
captar agua de lluvia, producir comida sana etcétera.”
Con lo cual se puede afirmar que la bioconstrucción es una nueva forma de vi-
da por la cual muchas de nuestras actividades comunes pueden ser converti-
das en actividades ecológicas con las cuales se hará de este mundo un mundo
mejor.
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3 CAPÍTULO III
3.1 FORMAS COMUNES RURALES DE BIOCONSTRUCCIÓN
Dentro de los materiales más comúnmente usados para la bioconstrucción se en-
cuentran el adobe, la bloqueta, el terrón, la fajina, el bajareque, el tapial, el barro y
la piedra en cuanto a muros, cimientos y cerramientos; asimismo para la cubierta y
las vigas de la misma se hace uso extensivo de cañas, bambú, paja, totora, pal-
mas, o tejas a base de arcilla elaboradas de manera artesanal.
Fig. 10 El Salvador. Prisma. (Blondet, M., Villa, G. & Brzev, S.; 2003)
Fig. 11 Casa Vaimaca. Paneles de Fajina (Etchebarne, R, ; 2012)
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Fig. 12 Casa de la Fig. 11 terminada (Ídem)
3.2 TÉCNIICAS USADAS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE LAS
VIVIENDAS BIOCONSTRUIDAS
Uno de los principales propósitos de la presente es servir de guía para los ciuda-
danos que opten por la bioconstrucción como técnica de edificación para sus vi-
viendas. Especialmente debido a las diferentes deficiencias que se presentan en
estas construcciones. Por ejemplo, tal como lo expone la Asociación Colombiana
de Ingeniería Sísmica:
Fig. 13 Princiaples problemas en edificaciones a base de tierra (AIS)
18
Fig. 14 Collage de principales problemas de construcciones a base de tierra. (AIS)
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Por ello, a continuación se expondrán diversos procesos y estudios que se han
realizado con la finalidad de darle a la bioconstrucción y a sus construcciones el
mérito apropiado en cuanto a su capacidad de resistencia a fenómenos y de evi-
denciar sus cualidades estéticas, económicas y ambientales.
3.2.1 TAPIAL
El tapial es un método constructivo mediante el cual un caja de similar es-
tructura que la del encofrado es llenado de tierra comprimida, cabe señalar
que entre mejor compactada este la tierra es mejor en cuanto a la resisten-
cia de este material. Como lo explica Caballero, A. (2012):
“A diferencia del adobe y el cob, no necesita agregársele paja y re-
quiere una mínima cantidad de agua. La humedad requerida es solo
la necesaria para que la arcilla pueda ligar los otros materiales. Esta
técnica consiste en hacer una especie de roca sedimentaria instan-
tánea en donde la gravedad será suplida por la fuerza de un pisón,
normalmente manual pero puede ser neumático,..”
Esta técnica se basa en un trabajo constante en el que en menor longitud
sea la presión proporcionada a la tierra mayor compactación tendrá la tierra
empleada.
Fig.15 Instrumentos utilizados en el Tapial. Fuente: Asociación Colom-
biana de Ingeniería Antisísmica (AIS)
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Asimismo la AIS determina que una de las ventajas de esta forma de bio-
construcción es la poca mano de obra que requiere, ya que al criterio de es-
ta entidad solo se requiere de tres personas para la realización de de este
tipo de construcción. Estos son: el pisón, el zurronero (encargado de pro-
veer constantemente tierra al tapial) y el preparador de tierra.
G
Fig. 16 Mano de obra requerida
en la cosntrucción del tapial
(AIS)
Uno de los principales indicadores de la calidad de este tipo de construc-
ción está evidenciada por lod diferentes proyectos llevados a cabo. Uno de
estos fue desarrollado en el Pujili, Ecuador en el año 1989.
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Fig. 17 Vivienda a base de tapial a bajo costo. Pujili, Ecuador. Diseño:
Minke, G. y FUNHABIT, Quito.
Esta vivienda según Minke, G. (2001) fue construida con muros de tapial de
40 cm de espesor a base de tierra arcillosa y piedra pómez para mejorar el
aislamiento térmico. Asimismo, se observa su estructura con una cubierta a
4 aguas cubierto con mezcla de tierra y estiércol. El diseñador de esta vi-
vienda, hace verdadero hincapié en la necesidad de que en este tipo de vi-
viendas exista una independencia de la estructura o armazón de la cubierta
respecto a los muros de la vivienda, para que en un desperfecto de la es-
tructura pueda mantenerse estable las vigas y se disminuya el riesgo a co-
lapso. Lo que se traduce en la semi rigidez de las uniones entre vigas y co-
lumnas para lograr la ductilidad necesaria durante dado el lugar de cons-
trucción.
Asimismo, este famoso diseñador alemán graficó diversos formas en las
que se puede encofrar y los instrumentos utilizados en el proceso de piso-
near. Además, propone diversas formas de muros y sus dimensiones que
por sus características son más estables. En general, las formas que preva-
lecen son las simétricas dadas sus características sectoriales y seccionales
donde el ancho de la edificación debe estar en proporción con su respectivo
largo.
22
Fig 18. Izquierda: elementos estabilizados de acuerdo a su forma. Derecho:
dimensiones recomendadas. (Minke, G. 2001)
Es necesario señalar, que estas dimensiones pueden variar en dependen-
cia de la zona de construcción así como la topografía y relieve de la misma.
Por otro lado, se ha propuesto diversas medidas para disminuir los efectos
de las fuerzas horizontales provocadas por los sismos dentro de las cuales
el refuerzo vertical dentro del tapial ha demostrado bastante mejoría, por su
anclaje con el cimiento de la estructura a base de piedra u hormigón cicló-
peo. Según Minke, G. (2001) este tipo de refuerzo fue utilizado desde 1978
como parte de un proyecto de investigación en el FEB, el cual se implemen-
tó satisfactoriamente en Guatemala con la Universidad de Francisco Marro-
quín y el Centro de Tecnología Apropiada (CEMAT).
Por otro lado, y tal como la experiencia lo demuestra este tipo de refuerzo
genera en su mayoría pequeñas aberturas verticales las cuales pueden ser
repelladas con barro ; sin embargo, pese a ello la estructura en sí no que-
da afecta. No de la misma manera sucede con el refuerzo horizontal a base
de caña o bambú debido a que no se encuentran anclados a tierra lo que
debilita las secciones entre los mismos.
23
Fig. 19 Secciones, vista en 3D y puesta en marcha respectivamente de los
refuerzos verticales.
24
Asimismo la investigación del diseñador alemán y su trabajo conjunto con
universidades han desarrollado que una de las mejores maneras de cons-
truir con este tipo de material es mediante las siguientes vistas en planta de
las siguientes viviendas.
Fig. 20 Vivienda de tapial reforzada en Alhué, Chile. 2001
Fig. 21 Plantas de viviendas con uniones angulares. Minke, G. 2001
Una de las finales recomendaciones popularizadas respecto a este material
es las construcciones de las uniones de manera angular, así como la utili-
zación de pilastras o contrafuertes es estructuras si refuerzo vertical.
25
3.2.2 TERRÓN
Este material ha sido muy utilizado desde épocas remotas, en este a dife-
rencia del anteriormente descrito no puede ser reforzado verticalmente da-
da la esencia de su técnica. En primer lugar, se debe seleccionar un buen
lugar que servirá de “cantera” de la cual se extraerá cuadros de tierra.
Fig. 22 Extracción de terrones.
Este es el más importante primer paso que el pedazo de tierra escogida
debe ser donde la materia prima esté bien compacta. Asimismo, y como
sucede con la mayoría de la edificaciones bioconstruidas los cimientos utili-
zados pueden ser a base de piedras canteras o hormigón ciclópeo. Segui-
damente, se empieza a apilar cada terrón uno encima de otro sin necesidad
de usar mortero de junta. Además, existe la costumbre de empezar con te-
rrones de gran magnitud hasta terminar con terrones más angostos para
darle la estabilidad a la estructura. Un dato, que no siempre es acertado es
el mito de escoger tierra con bastantes raíces para que dentro de la estruc-
tura esta crezca y se entrelace entre la tierra y otorgarle así al muro un
comportamiento de sistema, aunque los beneficios de esta teoría es bas-
tante valorado, existe la posibilidad; por otro lado, de que las raíces escogi-
das provengan de una planta de gran magnitud, y que sus bases de la
misma crezcan a tal escala que provoquen grandes grietas en el muro. Por
ello, es necesario que la tierra escogida haya sido usada como base de
pastos o césped que es la vegetación ideal para este material.
26
Fig. 23 Elevación del muro a base de terrones.
En países como Australia según Aldertón, C. (sa) se acostumbra poner sal
entre cada capa de terrón para retrasar el proceso de descomposición or-
gánica. Asimismo, es necesario resaltar la importancia de trabajar 3 ó 4 hi-
ladas por jornada diaria para lograr una mayor compactación de este mate-
rial.
El terrón y sus construcciones a base del mismo tienen bastante aceptación
debido a la rapidez de elaboración y construcción respectivamente. De esta
manera, son muchas las evidencias actuales y los proyecto a base del
mismo en zonas donde los riesgos a desastres naturales no son altos, ya
que en cuanto a resistencia respecto a otros biomateriales su calificación es
baja.
Fig. 24 Rancho de Terrón,Fría Montero, Maldonado, Uruguay. (Aldertón, C.)
27
Fig. 25 Edificaciones a base de Terrón en Uruguay.
3.2.3 CUBIERTAS Y VIGAS: CAÑA,TOTORA, PALMA Y BAMBÚ
En este parte tan importante de cualquier edificación, los investigadores
concuerdan en el hecho de que las cubiertas de edificaciones a base de
biomateriales debe poseer una estructura separada a la de los muros debi-
do a que si el pandeo de los muros como sistema ocasiona un derrumbe
del mismo este no ocasione un colapso del techo lo que podría arriesgar
aún más la vida de los que residen en la edificación.
Del mismo modo, es necesario prestar especial atención a los elementos
actuantes como columnas en las estructuras las cuales deben estar correc-
tamente unidas a las vigas que soportarán la cubierta. La cual generalmen-
te está basada en uniones de cañas de bambú o madera encima de las
cuales se recubre con diferentes materiales, tales como, la palma, o la toto-
ra los cuales actúan como aislantes térmicos y no permiten el paso de la-
gua proveniente de las lluvias, este tipo de cubiertas se conoce como te-
chos verdes.
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En concordancia con la importancia que la cubierta representa para una de-
terminada estructura, diversas asociaciones han planeado e ilustrado las
formas seguras de uniones entre las cubiertas; dentro de esta organizacio-
nes resalta la AIS.
Fig. 26 Posición ideal de las uniones en las esquinas de la madera que sir-
ve como vigas. AIS
Fig. 27 Unión de las vigas con los muros. AIS
29
Fig. 28 Cubierta ideal de pares y nudillos
Fig. 29 Uniones entre los elementos de la Cubierta. AIS
30
Fig. 30 Collage de uniones entre los elementos de la cubierta. Formas ade-
cuadas de unión.
De esta manera, uno de los principales aspectos a rescatar y resaltar es las
uniones boca de pescado que sirven de manera efectiva y ayudan a la in-
terrelación de los elementos y a que las fuerzas interiores se distribuyan de
manera más efectiva. Asimismo, y con la finalidad de usar biomateriales, se
puede utilizar en vez de clavos cuerdas elaboradas de manera manual a
base de totoras u otras plantas que debido a su dureza son eficaces mate-
riales para las juntas.
31
Por otro lado, y respecto a los elementos que componen la cubierta es ne-
cesario detallar las diferentes capas que componen el techo. En primer lu-
gar es necesario situar unas esteras o calaminas encima del sistema em-
pleado en la cubierta. La calamina por ser un material a base de aluminio,
tiende a ser muy caliente en verano y frío en invierno por lo cual se reco-
mienda poner debajo de este capas de material plástico. Por lo cual, se re-
comienda usar esteras las cuales son elaboradas artesanalmente mediante
el trenzado de hilos de caña. Encima de estas esteras, es necesario poner
una capa de aislante térmico función que puede ser cumplida con una capa
media –fina de barro. Asimismo, encima de esta última capa es necesario
poner unas cuantas palmas o totoras las cuales sirven de canaletas que
transportan y ayudan a que el agua proveniente de las lluvias no dañe la
cubierta. Por otro lado, es bueno resaltar que los anchos de los aleros de
las casas deben ser los adecuados para evitar que la inclinación de la di-
rección de las lluvias no dañe los muros de la edificación.
Fig. 31 Esquema constructivo de cubierta a base de bambú y cañas. Mas,
J. Kirshbaum, C. & Tonello, G. (2011)
32
Uno de los finales e importantes aspectos a tener en cuenta respecto a la
cubierta es relación a la materia propia en si como lo es la caña. En base a
la experiencia se sabe que pre a su utilización este material no recibe nin-
gún procedimiento, ni tratamiento lo que ocasiona la degradación del mis-
mo mediante los hongos o algunos insectos que se alimentan del mismo.
De esta manera, y pese a que existen muchos tipos y variedades de esta
planta algunos de los cuales son ínfimamente propensos a este tipo de de-
gradación según Salame, H. (2006) todas la variedades son propensas a
ser atacadas.
Por ello, y como lo plantean Mas, J. Kirshbaum, C. & Tonello, G. (2011) es
necesario tomar las siguientes medidas:
“… luego de seleccionar y cortar las cañas, se las sometió a
procesos de curado utilizando el método de inmersión, sumer-
giéndolas en una solución de aguas, bórax y ácido bórico duran-
te 48 horas. Transcurrido el tiempo estipulado, se las colocó al
aire libre durante 90 días para el proceso de secado.”
Fig. 32 Pileta utilizada para el proceso de inmersión y caña lista
para ser usada. Mas, J. Kirshbaum, C. & Tonello, G. (2011)
La realización de este proceso descrito ayuda a mejorar el tiempo de vida
útil de las cañas usadas en la estructura de la cubierta. Lo cual genera
grandes beneficios tanto económicos como las del ámbito de la salud.
3.2.4 ADOBE Y BLOQUE DE TIERRA-CEMENTO
Dentro de la gran variedad de biomateriales utilizados en la antigüedad
hasta la época contemporánea, el más utilizado y uno de los más estudia-
33
dos es el adobe. De esta manera, hasta la actualidad se han elaborado di-
versos trabajos en pro de la optimización de este material, y de la resisten-
cia de las estructuras a base del mismo a diferentes fenómenos naturales,
entre los cuales al que se le ha hecho más ofensiva es a las actividades
sísmicas.
En primer lugar, es necesario señalar las formas adecuadas de selección
de la materia prima en la que se basa este biomaterial que es la tierra arci-
llosa. Con la finalidad de lograr este propósito se han propuestos diversos
métodos de verificación de calidad dentro de los cuales Blondet, M., Villa,
G. & Brzev, S. (2003) consideran que las más importantes recomendacio-
nes en cuanto a la calidad son: el ensayo de resistencia seca y el ensayo
de rollo. Asimismo, la calidad de la paja y la cantidad usada en la mezcla es
analizada mediante un ensayo de micro fisuración.
Fig. 33 Ensayo de Resistencia seca. (PUCP/CIID, 1995)
Este ensayo fue realizado por la Pontifica universidad Católica del Perú en
conjunto con Instituto Británico de Tecnología en Columbia. En este ensayo
se hacen tres bolitas de barro de aproximadamente 2 cm de diámetro, lue-
go de 24 horas de secado de la misma a condiciones naturales se debe
aplastar las mismas y si alguna de estas es aplastado la tierra escogida no
es la adecuada.
El ensayo de rollo, es más fácil y rápida respecto a la anterior señalada,
debido a que sólo se debe hacer un rollito de barro de 5 a 15 cm, que en
dependencia a su longitud de ruptura se pueden determinadas medidas.
34
Fig. 34 Ensayo del Rollo. CTAR/COPASA, 2002
Fig. 35 Ensayo de Micro fisuración. PUCP/CIID, 1995
35
Este ensayo es de suma importancia dado que el uso inadecuado en cuan-
to a cantidad o calidad de paja puede ocasionar grandes fisuras que termi-
nan en adobes de mala y baja calidad, de lo cual se construyen estructuras
deficientes y propensas a derrumbes.
A partir de la adoptación de estas medidas, es necesario buscar medidas
de solución a las los diversos patrones típicos de daños sufridos en este ti-
po de viviendas.
Fig. 36 Patrones típicos de Daños por terremotos. EERI/LAEE Enciclopedia
Mundial de Vivienda. (www.world-housing.net)
A diferencia del tapial ya descrito en este tipo de construcciones se puede
usar refuerzos verticales y horizontales, a lo que comúnmente se le conoce
como en tremado de muros. Uno de los principales vías de refuerzo es el
uso de cañas dentro de la construcciones de adobe. Por ejemplo el Instituto
nacional de normalización de la vivienda en Perú, desarrollo un sistema de
refuerzo interno para muros. Asimismo en la PUCP se han realizado múlti-
ples investigaciones en edificaciones de adobe reforzadas con caña los
cuales han venido realizándose desde 1972. (Blondet, M., Villa, G. & Brzev,
S.; 2003). Estos experimentos demostraron que las construcciones con re-
fuerzo interno son considerablemente más resistentes que los modelos sin
refuerzo.
36
Fig. 37 Sistema ININVI en Perú.
Fig. 38 Colocación del Refuerzo de Caña en Perú. (Blondet, M., Villa, G. &
Brzev, S.; 2003)
Fig. 39 Colocación de Refuerzo en El Salvador. (Dowling, 2002)
37
Fig. 40 Comportamiento Sísmico de Edificaciones de Adobe. . (Blondet,
M.& Corazao, M.; 1974)
Por otro lado, otra forma de resistencia en los muros es mediante el uso de
pilastras y contrafuertes, así como se señala en la construcción con tapial.
Fig. 41 Uso de Pilastra en construcción de adobe en El Salvador. (Equipo
Maíz, 200)
De esta manera, la IAEE 1986 emitió algunas recomendaciones en cuanto
a las dimensiones necesarias y las proporciones de unas respecto a otras
respecto al uso de contrafuertes y pilastras en las construcciones de adobe.
38
Fig. 42 Guía para la construcción de muros con contrafuertes y pilastras.
IAEE 1986
Por otro lado, uno de las principales formas de otorgar resistencia a los mu-
ros de adobe es mediante una viga corona o collar. Este tipo de viga ayuda
a la resistencia a los terremotos debido a que la estructura se comporta
como un sistema dinámico. Asimismo es necesario que esta viga se en-
cuentre sujeta fuertemente a los muros y que el amarre de la misma sea de
manera segura debido a que la misma posee la función de soportar la car-
ga de la cubierta; del mismo modo, es importante señalar y siguiendo las
bases de este trabajo, que la viga en cuestión puede ser construida de con-
creto o de madera con lo cual se apoya una vez más a la Bioconstrucción.
39
Fig. 43 Construcción de viga collar a base de concreto reforzado en El Sal-
vador (Dowling, 2002)
Fig. 44 Guía para la construcción de viga collar a base de madera. PUCP/
CIID, 1995
Por otro lado, se han realizado estudios mediante los cuales se evidencia
que una vivienda reforzada con viga collar y con conectores tipo tijera entre
el dintel y la viga collar aumentan la resistencia a movimientos telúricos. De
esta manera, el estudio realizado por Blondet, M. & Corazao, M. (1974) la
PUCP evidencian el enunciado declarado. En la Fig. 45 se observa el
comportamiento Sísmico de un Módulo de Adobe sin refuerzo; mientras que
la Fig. 46 es el comportamiento de un Módulo de Adobe con refuerzo inte-
rior (horizontal y vertical), así como la viga collar y los conectores de made-
ra tipo tijeral. Comparando ambas imágenes se aprecia la eficiencia de los
refuerzos mencionados, aunque la estructura reforzada ha sufrido bastan-
40
tes grietas, no ha llegado a su colapso como la Fig, 45 lo cual conlleva a la
salvación de vidas.
Fig. 45 Comportamiento Sísmico de un Módulo de Adobe sin refuerzo.
Fig. 46 Comportamiento Sísmico de un Módulo de adobe con refuerzo inte-
rior, viga collar, y conectores de madera en forma de tijeral.
41
Fig. 47 Guía para la construcción de conectores de madera y su posterior
unión a la viga collar. (Blondet, M., Villa, G. & Brzev, S. 2003)
El uso apropiado de todas estas recomendaciones contribuye a la cons-
trucción de un edificio bioconstruido seguro. Sin embargo, todas las reco-
mendaciones ya señalas solo son posibles a realizar en la fase de cons-
trucción. Por ello, se han logrado idear diversas medidas mediante las cua-
les se puede reforzar viviendas en la prevención de colapsos, otorgándole a
la estructura mayor resistencia a fenómenos y desastres naturales.
Una de las principales y comunes formas de reforzamiento de estructuras
de adobe es mediante las mallas de alambre puestas en la estructura en
forma vertical y horizontal en función de vigas y columnas y posterior re-
lleno de las mismas a base de un mortero elaborado a base de arena y cal.
Fig. 48 Una casa con refuerzo exterior de malla Electrosoldada sin daño en
el primer plano, detrás casa sin refuerzo gravemente afectada por el terre-
moto de Arequipa, Perú en 2001. ( Zegarra y otros, 2001)
42
43
Fig. 49 Collage de pasos en la instalación de la malla en edificio biocons-
truido. AIS
Asimismo, existen otros tipos de rehabilitación a edificios bioconstruidos a
base de madera, dentro de los la Agencia Colombiana de Ingeniería Sísmi-
ca señala como las más importantes:
44
Fig. 50 Rehabilitación de viviendaa base de madera AIS
El adobe como biomaterial es absolutamente seguro y aún más si se to-
man en cuenta las recomendaciones señaladas. De esta manera, y bio ve-
cinos de este material es el bloque de tierra cemento que según Mas, J.,
Kirshbaum, C. & Tonello, G. (2011) afirmaron que:
“… los bloques fabricados, tienen un valor de resistencia pro-
dmedio de 55,90kg/cm2. Considerando que la resistencia míni-
ma de una ladrillo cerámico común clase C es de 60 kg/cm2, los
valores resistencia son adecuados.”
45
Fig. 51 Elaboración de bloques cemento y ensayos de resistencia a com-
presión de los mismos. Mas, J., Kirshbaum, C. & Tonello, G. (2011
46
VALORACIÓN ECONÓMICA Y APORTE SOCIAL
La sociedad actual y las relaciones económicas que esta engloba son una constante
en toda planificación de gobierno. De esta manera, una masiva generalización de folle-
tos con instrucción acerca de la bioconstrucción generaría un costo ínfimo en compa-
ración con los beneficios que se generarían a partir del mismo. En primer lugar, el por-
centaje de importaciones de materiales industrializados utilizados en la construcción
de viviendas de una o dos plantas se vería reducido lo que generaría un gran ahorra
tanto al Estado como a las familias en sí mismas. Asimismo, y además del evidente
beneficio ambiental que genera la técnica de bioconstrucción en sí misma, ayudaría a
la sociedad a recuperar sus valores históricos y culturales que la técnica conlleva dada
la base histórica de la misma.
Por otro lado, la generalización, transmisión e instrucción de esta técnica de construc-
ción abriría las puertas a nuevos proyectos ingenieriles pro ambientalistas que incre-
mentaría la participación y motivación de nuevos ingenieros en el desarrollo de iniciati-
vas que colaboren y hagan hincapié en la lucha ecológica que lleva el mundo consigo
respetando los valores y la cultura de los pueblos, especialmente de aquellos asenta-
mientos humanos que se encuentran en la rural y periurbana área de las ciudades.
47
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Pese a la modernización de las técnicas y materiales de construcción, existen técni-
cas ecológicas mediante las cuales es posible mejorar y disminuir ese 50 % de res-
ponsabilidad en contaminación que se le atribuye al área de la construcción. Una de
las formas recientemente rediseñadas es la bioconstrucción, que se plantea como una
necesidad económica, social y ambiental para la sociedad, y por la mejoraría de la
calidad de vida de nuestro planeta.
La bioconstrucción como método histórico de construcción es uno de los más impor-
tantes dada la cantidad de personas que viven en este tipo de edificación; por lo cual,
es necesaria la correcta información e instrucción de los pobladores para el correcto
uso de las técnicas de bioconstrucción, así como las formas posibles de optimización
de las mismas.
Dada la diversidad de biomateriales disponibles para la bioconstrucción son elementa-
les las recomendaciones que se resaltan dado cualquier biomaterial como: la necesi-
dad de independencia de la estructura de la cubierta respecto al sistema de muros y
cimientos, correcta y apropia recolección de materia prima con los métodos y ensayos
propuestos, refuerzo interno en las estructuras bioconstruidas ya sea de manera verti-
cal y/o horizontal. De esta manera, la viabilidad y prosperidad de la bioconstrucción se
ve ampliamente respaldada al existir evidencias circunstanciales de efectividad de los
nuevos métodos de reforzamiento de los estos sistemas de edificación. Finalmente, es
necesario resaltar la importancia de nuevas investigación e implementación de nuevas
técnicas de refuerzo para así progresivamente lograr estructuras mucho más resisten-
te para que la población opte por este tipo de bioconstrucción.
48
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50
ANEXOS
ANEXO 01
51
ANEXO 02
PRÁCTICA SUSTENTABLE REALIZADA EL 1 DE OCTUBRE DEL 2011 EN EL VA-
LLE DE OAXACA, MÉXICO. LA MISMA FUE REALIZADA POR LOS PARTICIPAN-
TES DEL COLOQUIO DE ARQUITECTURA REGIONAL Y SUSTENTABLE FOMEN-
TADA POR LA ASOCIACIÓN HORIZONTES DE ARQUITECTURA.
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54
ANEXO 03
CARTA COMPROMISO REALIZADA EN OAXACA, MÉXICO.
55
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