Manual de Apoyo: Construir en barro y paja - MingaValpo

Manual de apoyo

Construir con barro y paja Este Taller se imparte 6 veces al aĂąo.

Para participar, infĂłrmate en: mingavalpo@gmail.com www.mingavalpo.cl Minga Valpo

Índice

7

Somos Minga Valpo

8

¿Por qué construimos de este modo?

10

A lgo de historia de construcción en tierra

12

La tierra: un material eficiente y sostenible

13

Ventajas y desventajas

14

Conceptos de construcción sustentable

14

Dimensiones del lugar

15

Plantear el proyecto desde su forma

15

La materialidad como elemento de regulación térmica

16

Principio de la masa térmica

17

Diseño de sistemas pasivos

17

Reutilización de las aguas

18

Sistema constructivo de Minga Valpo

18 Diseño 19

Elección del sistema de muros

20

Trazado y Preparación del Terreno

20

Pilotes de fundación

21

Estructura de Suelo

23

Muros: Sistema de quincha en pallets de madera

24

Estructura del techo

25

Terminaciones: Revoques en barro

25 Impermeabilización 26

Conclusiones y datos obtenidos de mediciones realizadas

29

Datos a disposición

32

Glosario de conceptos y generalidades

Somos

Minga Valpo Tras el incendio de Valparaíso, Chile - en Abril de 2014-, un grupo de jóvenes arquitectos decidieron emprender un proyecto de reconstrucción en base a la eficiencia energética, el reciclaje de materiales y una espacialidad en concordancia con el contexto inmediato. Minga Valpo ha logrado todos estos objetivos, pero además se ha transformado en una experiencia que permite que niños, jóvenes y familias aprendan construyendo su propia casa.

A un año de ocurrido el incendio y con el apoyo de cientos de personas. Minga Valpo se convirtió en una Fundación que promueve en la educación, conocimientos de construcción y trabajo comunitario hacia una arquitectura más alcanzable.

¿Por qué construimos de este modo?

El pasado incendio en abril del 2014 nos enfrenta a una realidad que muestra la vulnerabilidad del hombre y las ciudades ante eventos de éste tipo. A partir de la catástrofe generada es que se presenta la siguiente problemática, dar rápidas respuestas a la falta de viviendas en contraparte a los lentos procesos de reconstrucción.

Es así, que el primer objetivo fue plantear un sistema constructivo como solución de bajo costo y con un alto beneficio social; ser capaces de comprender el principio de la autoconstrucción y del trabajo comunitario.

La escasez de recursos despierta la necesidad de replantearse y revalorar los sistemas y materiales tradicionales de construcción, a un mismo tiempo, empezar a valorar otros materiales de carácter sostenible y económicos. Es por ello que se opta por el trabajo en

torno a sistemas de quincha, utilizando principalmente el pallet de madera como elemento estructural y el adobe como elemento de regulación térmica.

La elección por estos dos materiales, surge porque se encontraba disponible en el lugar, y lo primero que se debe pensar para construir de manera sustentable es en la disposición de materiales que estén cerca y que no requieran grandes traslados.

La madera, los fardos de paja y la tierra se definen entonces como los principales materiales a utilizar, ellos en conjunto de una arquitectura que considera las cualidades climáticas del lugar, que son trabajados a partir de estrategias de diseño pasivo.

Algo de historia de construcción en tierra Las diversas técnicas de construcción con barro datan con más de 9000 años de antigüedad, entre ellas no solo encontramos viviendas sino también fortalezas y edificios de carácter religioso. En Turquestán fueron descubiertas viviendas de tierra del año 8000- 6000 A.C. En Asiria existen cimientos de tierra apisonada que datan de 5000 A.C. Otras construcciones como la muralla china (4.000 años) y la pirámide del Sol en Tetihuacán en México.

En la actualidad, a pesar de la gran presencia de materiales y sistemas constructivos modernos, el tercio del total de la población vive en viviendas de barro.

apuntes

Casa caracol de F. Tacussi

“

Torre mezquita Tarim, Yemen

No ha sido posible resolver los inmensos requerimientos de hábitat en los países en vías de desarrollo con materiales industrializados como ladrillo, hormigón y acero, ni con técnicas de producción industrializadas.

No existen en el mundo capacidades económicas ni financieras para satisfacer esta demanda. Las necesidades de habitad en los países en vías de desarrollo sólo se pueden encarar utilizando materiales de construcción locales y técnicas de autoconstrucción.

”

Minke, G. 2005.

Manual de construcción para vivienda antisísmica en tierra.

Universidad de Kassel, Alemania

Residencia en Tucson, Arizona, Paul Winer

Soltaniyeh, Mausoleo, Iran

La tierra: un material eficiente y sostenible

Ventajas »» El barro regula la humedad ambiental, con una alta capacidad para regular el clima interior. »» El barro absorbe calor mejorando el balance del clima interior en zonas de alta variación de temperatura. »» El barro ahorra energía y disminuye la contaminación ambiental. »» El barro es reutilizable. »» El barro economiza materiales de construcción y costos de transportes. »» El barro es apropiado para la autoconstrucción. »» El barro preserva la madera y otros materiales orgánicos, impidiendo la presencia de insectos y hongos. »» El barro absorbe contaminantes, se ha dicho muchas veces que el barro contribuye a purificar el aire de un ambiente interior pero hasta el momento esto no ha sido del todo comprobado. Es una realidad que el barro puede absorber contaminantes disueltos en agua.

Desventajas »» No es un material estandarizado debido a su composición, cada tierra tiene distinta composición según locación geográfica. »» El barro se contrae al secarse. »» El barro no es impermeable, lo que obliga a proyectar aleros o utilizar técnicas de impermeabilización.

Conceptos de construcción sustentable Dimensiones del lugar Es fundamental conocer el lugar en donde se ha de emplazar el proyecto, a partir de esto seremos capaces de pensar en torno a ciertas condiciones. Su ubicación, orientación, asoleamiento, vientos y lluvias anuales predominantes serán las primeras cualidades fijas a trabajar.

En la medida que tomemos las decisiones correctas tendremos un mejor comportamiento de la vivienda optimizando las horas de luz, con ventilaciones apropiadas, y con una exposición adecuada a la radiación pensando en las capacidad térmica del material con que trabajamos.

Plantear el proyecto desde su forma La forma de la vivienda o proyecto a desarrollar estará asociada a ciertos criterios de diseño propios de la arquitectura trabajada, sin embargo resulta fundamenta trabajar sobre la geometría y volumetría del edificio, a fin de reducir las superficies de contacto al exterior; hablaremos de edificio compacto en sus dimensiones a modo tal de tener la menor exposición a la intemperie, y a la vez intentando que la mayoría de los espacios al interior de la vivienda estén orientadas al Norte, apuntando al Sol, en Chile y el resto del hemisferio sur.

La materialidad como elemento de regulación térmica La decisión sobre los materiales a emplear estará sujeta a las condiciones climáticas propias del lugar en que emplacemos nuestro proyecto. Para este caso optamos por aquellos que presentan una baja huella ecológica, incorporando los conceptos de reciclaje y la posible reutilización del material. Preferimos materiales disponibles en el mismo lugar de la obra o cercanos a ésta. A un mismo tiempo el favorable comportamiento térmico del barro nos permite obtener propiedades de aislación con reducidos puentes térmicos.

Principio de la masa térmica El concepto de masa térmica se encuentra condicionado a los materiales escogidos; en donde diremos que: ”a mayor masa térmica, el material tendrá una mayor capacidad de almacenar calor en su interior para ser posteriormente liberado en según demanda térmica”.

Para entenderlo más fácilmente hablaremos de la vivienda convencional construida con adobillo (estructura de madera con aislación en base a ladrillos de adobe). En ella podemos percibir una grata temperie interior tanto en verano como en invierno, esto se debe a que el adobe es capaz de captar y almacenar la radiación del sol durante el día para luego ser liberada en forma de calor durante la noche.

conceptos de construcción sustentable

Diseño de sistemas pasivos El diseño más allá de la forma misma, implica ciertas decisiones estratégicas para mejorar el comportamiento de nuestra vivienda, entre ellas mencionaremos los conceptos de ventilación cruzada, el sistema de pisos ventilados, la instalación de cámaras de aire en techumbre y el control de la iluminación por medio del uso de aleros bien calculados.

Reutilización de las aguas Al hablar de sostenibilidad queremos potenciar la idea de cierta autonomía a los bienes de consumo, es por ello que la reutilización de aguas no permitirá reducir nuestro consumo de agua potable mientras podemos implementar diversos sistemas de cultivos, para ello resulta útil la implementación de tanto sistemas de captación de aguas lluvia, como la reutilización de aguas grises.

Sistema constructivo de Minga Valpo

Diseño Las primeras consideraciones a tener se relación a las condiciones fijas del espacio, el emplazamiento y orientación del proyecto serán acordes al clima, asoleamiento y vientos propios del lugar. Se tendrá prioridad por la orientación norte, favoreciendo una mayor presencia de luz natural, así mismo se diseñaran aperturas para generar sistemas de ventilación natural.

Elección del sistema de muros Desde los principios de sustentabilidad ya declarados y en coherencia a la escasez de recursos existentes, es que se opta por el desarrollo de muros en base a pallets de madera trabajando a modo equivalente de lo que entendemos por quincha (seca – húmeda).

El sistema de pallets al ser elementos ya estructurados nos permite aportar de forma colaborativa a una estructura primaria en base principalmente a elementos de madera dimensionada. Al mismo tiempo posibilita la contención del adobe, (material que actuará en la regulación térmica de la vivienda).

Trazado y Preparación del Terreno Previo al inicio de toda faena es indispensable realizar el despeje y limpieza del área en donde se emplazará el proyecto, así mismo de un área de trabajo con sus respectivas circulaciones. El trazado debe ser coherente con los planos del proyecto de arquitectura.

Pilotes de fundación A fin de una mejor adaptabilidad a la pendiente o diferencias de nivel presentes en el terreno se opta por un sistema de pilotes de Madera tipo rollizos, estos deben ser impregnados con un líquido protector del tipo carbonileo o similar.

Las excavaciones deben ser realizadas a una profundidad no menor a los 80cm. y con un diámetro que considere la dimensión del rollizo más un margen de 25cm.

La fundación se realizará preferentemente con una mezcla de mortero y gravilla de alta densidad, en su defecto podrán realizarse con bolones de piedra y tierra compactada. (para este último caso se sugiere clavar en diferentes direcciones del pilote clavos de no menos 4”.)

Finalmente se deben verificar y rectificar los niveles obtenidos para el posterior desarrollo de la estructura de suelo.

sistema constructivo

Estructura de Suelo Para la estructura de suelo se trabaja con vigas de 2x8” asociadas a los pilotes de madera ya descritos, el envigado debe considerar un distanciamiento entre vigas de 60cm. esto a fin de optimizar la dimensión de la planchas del suelo. A fin de amarrar las vigas mencionadas, se utiliza un caneo de igual dimensión o en su defecto no menor a 2x4”. Se consideran maderas impregnadas para todo el desarrollo de la estructura de suelo.

En el caso más favorable se opta por una aislación en base a sistema de quincha húmeda de espesor no superior a 5cm, previo diseño de sistema de sujeción de esta (considerando su peso). De no ser así será necesaria una aislación del tipo Fieltro asfáltico.

El suelo como primera terminación ha de ser en base a planchas de terciado estructural de entre 12 y 15mm, idealmente fijadas por medio de tornillos CRS. Y según disposición señalada en esquema.

Finalmente se trazaran los ejes correspondientes a los muros a levantar, y en ellos se instalaran soleras de madera dimensión 2x4” instaladas según esquema.

sistema constructivo

Muros: Sistema de quincha en pallets de madera El desarrollo de muros se realizara principalmente en base a dos elementos, pilares y pallets de madera. Los pilares de madera serán de dimensión 2x6” mientras que los pallets serán de una dimensión estándar de 100 x 120cm.

Los muros serán del modo expuesto en el siguiente esquema, a modo tal que todo pallets quede contenido entre dos pilares de madera. Cada uno de los pallets será fijado previamente a su relleno con la mezcla de adobe, para funcionar entonces como un sistema de quincha.

Finalmente en la parte alta del muro se amarra la estructura de pilares con una solera superior de dimensión 2x4”, ella además permitirá la posterior sujeción de las cerchas.

Estructura del techo Para el desarrollo de la techumbre se deben tener las mismas consideraciones que en toda construcción convencional. Se trabajará con un distanciamientos entre vigas de 60 u 80cm, ellas serán idealmente de sección 2x8” asociadas a un sistema amarre o caneo con listones de madera de 2x4”. Sobre la secuencia de vigas o cerchas trabajadas se considera la colocación de costaneras de dimensión 2x2”.

En caso de ser factible se recomienda un ensardinado de barro de espesor no superior a 3cm (previa instalación de elemento contenedor y en consideración al peso mismo de la mezcla).

Finalmente se considera la colocación de una capa de fieltro asfáltico previo a la terminación que se le asigne a la cubierta. Todo el desarrollo de la techumbre ha de realizarse con clavos para acero a fin de evitar el desprendimiento de la estructura en zonas de alta exposición al viento.

sistema constructivo

Terminaciones: Revoques en barro A partir de la calidad de la arcilla y arena que tengamos a disposición, debemos evaluar cuál ha de ser la proporción más favorable a utilizar como terminación.

Para ello realizaremos distintas pruebas esperando sus tiempos de secado para analizar las posible fisuras que puedan aparecer.

En una primera instancia trabajaremos un revoque grueso, el cual consiste en una capa de 3 cm de espesor que aplicamos sobre las paredes para emparejar las irregularidades y dejarlas preparadas para recibir el revoque fino. Finalmente el revoque fino estará asociado a los elementos naturales de impermeabilización.

Impermeabilización Como sistemas de protección al adobe utilizaremos como primer principio el uso de aleros con una dimensión no menor a 80cm. Aun así debemos emplear un protector directo el cual puede estar compuesto por cal, aceite de linaza, baba de tuna o algún otro sistema conocido. Es de suma importancia trabajar con elementos que no sean del todo “no permeables”, puesto que ellos impedirán el proceso de respiración natural del muro acumulando humedad en su interior.

Conclusiones y datos obtenidos de mediciones realizadas Desde la experiencia misma de los trabajos realizados, somos testigos de cómo es realmente viable la construcción a partir de los sistemas descritos, en torno a los principios de autoconstrucción y al trabajo comunitario.

Podemos reafirmar el buen comportamiento térmico del material ante una realidad ya conocida desde tiempos remotos. Hoy en día por medio mediciones instrumentales realizadas tanto en nuestros estudios como por otras instituciones.

Si bien en estos días, se construyen y se validan a nivel normativo sistemas construcción de este tipo, cada vez son más los datos y estudios que ofrecen cifras concretas a todas las exigencias legales y normativas presentes a nivel municipal en torno a la construcción.

Datos a disposición Gernot Minke MANUAL DE CONSTRUCCIÓN EN TIERRA Calor específico: 0,24kcal/kgºC Resistencia al fuego: El barro aun conteniendo paja en sus composición no es considerado combustible si al densidad no es menor a 1700Kg/m2 Modulo de elasticidad: Entre 600 y 700 Kg/mm2 Conductividad térmica: Para una mezcla de barro alivianado con paja de densidad de 750 Kg/m3

CITEC Universidad del Bío-Bío SISTEMA DE FARDOS DE PAJA ENCOFRADOS, REVESTIDOS EN TIERRA CRUDA Densidad del fardo de paja: 90 Kg/m3 Resistencia Térmica: 6,67 M2k/W Resistencia Estructural: Ensayo a la compresión superior a 20.000 Kgf, Enayo a corte 267 Kgf

IDIEM Universidad de Chile SISTEMA DE FARDOS DE PAJA ENCOFRADOS, REVESTIDOS EN TIERRA CRUDA Resistencia al fuego: Resistencia superior a los 120 minutos (F-120)

Glosario de conceptos y generalidades Aislación térmica: Capacidad de los materiales para impedir el paso del calor a través de ellos.

Calor específico: Capacidad de calentar 1kl de material a 1ºC

Conductividad térmica: Capacidad del material de transferir calor, su valor indica la cantidad de calor que penetra en un muro de 1m de espesor a una diferencia de temperatura de 1ºC

Masa térmica: Principio que permite el almacenamiento de energía calórica en el interior del material.

Quincha: Sistema tradicional de construcción el cual consiste básicamente en un entramado por lo general en madera recubierto en barro.

Quincha húmeda: Sistema de quincha compuesto en su interior por adobe, mezcla de barro y paja estructurado principalmente en madera.

Quincha Seca: Sistema de quincha compuesto principalmente en su interior de paja compactada con un revestimiento en base a revoques en barro.

Sistema estructural: Corresponde al conjunto de elementos que permitirán el correcto funcionamiento de la construcción desde el punto de vista de su estructura, encargado además del transporte y disipación de los diversos esfuerzos sísmicos. En el caso de las construcciones que hemos realizado, nuestra estructura se desarrolla en base a los criterios de la construcción en madera, en torno a sistemas viga-pilar, y con diagonales que aporten a rigidizar la estructura.

Respiración: Capacidad que tiene el barro para regular la temperatura y la humedad, se debe mantener utilizando impermeabilizantes que permitan al material respirar.

Diseño pasivo: En la actualidad existen diversos medios para conseguir la eficiencia de una vivienda desde el punto de vista energético y en torno al concepto de sustentabilidad; entre ellos distinguimos dos grandes clasificaciones en donde tendremos por una parte sistemas pasivos y por otra aquellos de tipo activo. La principal diferencia ente ellos radica en que el diseño pasivo busca el acondicionamiento de la vivienda o edificio a partir de procesos naturales (utilización del viento, orientación, asoleamiento, etc.) mientras que los medios activos asumen un mayor costo, debido a la tecnología que utilizan.

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“Construcción en Barro y Paja” es un manual de construcción compilado desde las experiencias de la fundación Minga Valpo. Como apoyo para las clases del Taller de Construcción. Para aprender, te recomendamos vivir la experiencia de un taller o participar de construcciones de este tipo.

Este Taller se imparte 6 veces al año.

Para participar, infórmate en: mingavalpo@gmail.com www.mingavalpo.cl Minga Valpo

Edición realizada por Caterina Da Silva, de Kausana.

Consta de 120 ejemplares. de formato A4. El papel para la portada es cartulina española y las hojas interiores son de papel bond. Fue impreso por Martina Knittel en Áncora517, durante el mes de Noviembre del año 2015.

Las familias tipográficas utilizadas fueron Raleway y Bitter, ambas disponibles on-line en Google Fonts.