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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo. José Antonio Sánchez López Tutor: Juan Antonio Ferriz Papí Proyecto final de Máster en Gestión de la Edificación. Universidad de Alicante. Julio de 2013.


Sistema CST de construcción con balas de paja: Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Alumno: José Antonio Sánchez López. Tutor: Juan Antonio Ferriz Papí. Proyecto fin de Máster en gestión de la edificación Universidad de Alicante. Julio de 2013.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Estructura de la obra.

Capítulo I. Introducción. Aproximación al problema de estudio........................................................................8 Diseño de la investigación.............................................................................................9 Justificación......................................................................................................9 Objetivos........................................................................................................11 Metodología................................................................................................................12 Agradecimientos.........................................................................................................14

Capítulo II. Estado del arte. Estado del arte o situación del contexto relacionado con el asunto del proyecto.....................................................................................................................16 Sistema de construcción CST (“Cellule sous tensió”)..............................................20 Resumen. Situación de partida....................................................................................23

Capítulo III. Desarrollo, descripción del proyecto y desarrollo de la obra. Introducción................................................................................................................26 Desarrollo del proyecto con la técnica Nebraska......................................................28 Procesos concretos de ejecución. Descripción, resultados e incidencias..................36 Elaboración del proyecto con la técnica CST............................................................47 Desarrollo del proyecto con la técnica CST..............................................................54 Procesos concretos de ejecución. Descripción, resultados e incidencias.................66


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Capítulo IV.Análisis de los resultados y comparativa.........................................79 Análisis de los resultados del proyecto realizado con la técnica Nebraska..............80 Análisis de los resultados del proyecto realizado con la técnica CST......................86 Comparativa entre ambos sistemas...........................................................................91 Cuadro resumen comparativo....................................................................................97

Capítulo V. Conclusiones............................................................................................98 Conclusiones..............................................................................................................99 Posibles líneas de investigación..............................................................................101

Bibliografía.......................................................................................................................102 Créditos.............................................................................................................................104

Alumno: José Antonio Sánchez López


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

CAPÍTULO I: Introducción

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Introducción

Aproximación al problema de estudio La industria de la construcción, así como

La construcción con balas de paja es una

cualquier actividad relacionada con la cons-

técnica claramente representativa de las ca-

trucción y la alteración de espacios, suponen

racterísticas de las técnicas de construcción

un impacto considerable en el medio am-

pertenecientes a la “bioconstrucción”. Se

biente. Para poder progresar en esta proble-

trata de un material de enorme interés por

mática, es decir, para reducir o incluso evitar

sus capacidades de aislamiento térmico y

al máximo posible los impactos negativos

como elemento resistente. Es también sumi-

sobre el medioambiente, se han realizado y

dero de CO2, biodegradable y es un material

se realizan esfuerzos continuamente median-

de fácil ejecución. Además, existe un interés

te la elaboración y revisión de normativas

creciente por la construcción con este ma-

(CTE), la mejora de los procesos de ejecu-

terial entre muchos perfiles profesionales y

ción de obras, planteamientos de proyectos,

particulares.

investigaciones sobre materiales, técnicas de construcción, gestión de residuos etc.

A pesar de estas interesantes características como material de construcción, no ha tenido

En este sentido, la consideración de tecno-

un amplio alcance de aplicación como ocu-

logías de construcción alternativas relacio-

rre con otras técnicas de construcción: hor-

nadas con la “bioconstrucción”, es decir,

migón prefabricado, termoarcilla etc.. Este

la investigación sobre estas técnicas y ma-

trabajo, en buena parte, pretende contribuir

teriales, su puesta en práctica, o el análisis

al desarrollo de estas tecnologías y a ayudar

de ejemplos realizados, entre otros, suponen

a incrementar su aplicación en la industria

una importante aportación al objetivo de re-

de la construcción.

ducir el impacto negativo de la construcción sobre el medioambiente.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Diseño de la investigación: Justificación El trabajo final de máster desarrollado está

En este sentido, el trabajo final de máster es

directamente relacionado con las actividades

un ejercicio de documentación de experien-

y trabajos que se realizan en la asociación

cias realizadas en la asociación, en concreto

“BioConstruyendo”. Esta asociación está

de estudio y análisis de los aprendizajes y

formada por un grupo de personas (entre las

experiencias desarrolladas en la asociación

que me incluyo) interesadas en el aprendiza-

desde un enfoque académico.

je y experimentación con técnicas de construcción alternativas relacionadas con la “bioconstrucción”.

La construcción con balas de paja es la principal técnica de “bioconstrucción” que se estudia en la asociación en este momento.

En su tiempo de existencia, la asociación ha

Se ha trabajado en dos técnicas diferentes: la

realizado y tomado parte en diferentes tipos

técnica Nebraska y la técnica CST, las cuales

de eventos relacionados con la difusión, la

se han utilizado en dos proyectos, relaciona-

experimentación, puesta en práctica y apren-

dos entre sí durante el periodo de tiempo en

dizaje de técnicas de “bioconstrucción”: ta-

el que se han desarrollado. A través de estos

lleres, cursos, voluntariados, proyecciones,

proyectos se ha experimentado con las ven-

debates, charlas, trabajos profesionales etc.

tajas y desventajas de la construcción con este material. La construcción con este ma-

La asociación tiene como principales intereses aprender, experimentar y desarrollar estas técnicas de “bioconstrucción”, y fomentar el uso y la aplicación de estas técnicas entre personas interesadas y que no tienen porqué pertenecer a la asociación. El desa-

terial reúne una serie de cualidades positivas (aislamiento térmico, capacidad estructural, facilidad de puesta en obra, bajo coste etc.) y también reúne una serie de aspectos negativos (deformaciones, riesgos de pudrición por la humedad etc.).

rrollo del presente trabajo forma parte de estos intereses. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

El sistema CST de construcción con balas de paja, reúne una serie de características que la hacen capaz de resolver una serie de inconvenientes que suele tener la construcción con este material, y tiene una serie de ventajas que se dan por separado en otras técnicas de construcción con balas de paja (como la técnica Nebraska). Mediante el trabajo final de máster se pretende profundizar en el estudio y análisis de estas diferencias y profundizar así en su conocimiento y dominio de la técnica. Además, no existe una documentación específica (en España) sobre esta técnica de construcción, que esté orientada a informar de cómo construir con esta técnica y de sus posibilidades de desarrollo. De modo que el trabajo final de máster es una oportunidad para documentar la experiencia realizada con esta técnica y ayudar a fomentarla.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Objetivos El proyecto final de master se encuadra en

De este modo, los objetivos del trabajo son:

la línea de investigación de sostenibilidad y energías renovables. Con este trabajo se pretende elaborar una documentación especialmente orientada a explicar las características de construcción del sistema CST con balas de paja a partir de una experiencia construida y su comparación con otra experiencia desarrollada con otra técnica (técnica Nebraska). Esto se rea-

Objetivo general: Contribuir al desarrollo de técnicas de construcción alternativas relacionadas con la sostenibilidad y/o la “bioconstrucción” en proyectos de edificación, en concreto sobre la técnica CST de construcción con balas de paja y su relación con la técnica Nebraska. Objetivos específicos:

liza aportando documentos elaborados durante el proceso de realización del proyecto

1. Desarrollar una documentación rigurosa

y de ejecución. Además, se plantea señalar

sobre el sistema de construcción CST para

las posibilidades de aplicación y desarrollo

facilitar su conocimiento y puesta en prác-

del sistema constructivo consideradas du-

tica en nuevos proyectos: detalles construc-

rante la experiencia de construcción, para su

tivos, criterios de diseño, especificaciones

implementación en proyectos posteriores.

sobre materiales, sobre el proceso de construcción etc. 2. Llevar a cabo experiencias de aplicación sobre las técnicas CST y Nebraska de construcción con balas de paja, mediante la construcción de dos edificios de pequeñas dimensiones, que permitan comparar ventajas e inconvenientes en sus procesos de ejecución. 3. Realizar propuestas de mejora y desarrollo de aplicación de la técnica CST que demuestren sus posibilidades de mejorar su puesta en obra para ser aplicada en nuevos proyectos.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Metodología El trabajo final de máster está planteado y

También sirve para explicar y analizar los

desarrollado a partir de las actividades y ex-

aprendizajes que se obtuvieron y determina-

periencias de construcción que se realizan en

das soluciones que luego se adoptarían en el

la asociación “BioConstruyendo” de la que

proyecto con el sistema CST.

formo parte.

Durante el desarrollo de ambos proyectos,

El trabajo se desarrolla mediante el estudio

han participado miembros de la asociación,

y análisis de dos experiencias de construc-

algunos de ellos técnicos y profesionales de

ción realizadas con dos técnicas diferentes

la construcción. De este modo, para el desa-

de construcción con balas de paja. Ambos

rrollo del trabajo final de máster es impres-

proyectos se sitúan en Calasparra (Región

cindible la información que van a aportar los

de Murcia). El primer proyecto se construyó

miembros que tomaron parte en la experien-

con la técnica Nebraska entre Julio de 2011 y

cia de la construcción de ambos proyectos

Abril de 2012. El segundo proyecto se cons-

(entre los que me incluyo).

truyó con el sistema CST y se realizó durante todo el año 2012, entre Enero de 2012 con el inicio del proyecto y la primavera de 2013 con la colocación de las últimas carpinterías y revestimientos.

Hay una red construida de intereses entre sus miembros, de información, de habilidades que se complementan etc. a través de la cual se generó una estructura organizativa para el desarrollo y construcción de ambos proyec-

La experiencia con la técnica Nebraska sir-

tos, que tiene mucho que ver con los pro-

vió como primer modelo para preparar el

cedimientos utilizados, la organización de la

proyecto realizado con la técnica CST. El es-

obra e incluso soluciones técnicas adopta-

tudio y análisis del proyecto realizado con la

das, que se van a explicar en el trabajo.

técnica Nebraska además se utiliza en el trabajo para explicar y entender las características del diseño y de la técnica CST en comparación con otras técnicas de construcción de balas de paja, en concreto para explicar sus principales ventajas.

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El grupo está formado por varios técnicos (Arquitectos, Arquitectos técnicos e Ingenieros), por personas con formación y experiencia en Bellas Artes, en Mecánica, en Albañilería etc.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Casi todos hemos tenido experiencias de

En primer lugar se desarrolló el proyecto

construcción fuera de la asociación y com-

construido con la técnica Nebraska. Para

partimos el interés por el medioambiente, las

este proyecto se realizó un proyecto básico

tecnicas de construcción alternativas y he-

que no fue desarrollado completamente a ni-

mos participado en cursos, talleres y eventos

vel de detalle constructivo, se trataba de una

relacionados con la “bioconstrucción”.

construcción sencilla y la principal finalidad era experimentar con la técnica. Se aceptaba

Unos aportan su experiencia de ejecución en obra, otros sus conocimientos técnicos y además entre todos se facilita el enlace a otros grupos o asociaciones que realizan actividades relacionadas con la actividad de

el reto de improvisar detalles constructivos durante la ejecución, no había detalles constructivos difíciles a resolver y por lo tanto no se plantearon soluciones de detalles constructivos.

la asociación, a bibliografía, a todo tipo de fuentes de información como internet lo que

El trabajo previo a la ejecución, lo más pa-

ayuda al acceso al conocimiento y a la pues-

recido a la elaboración de un proyecto fue

ta en funcionamiento de proyectos.

el estudio del diseño de una pequeña caseta de balas de paja que se encuentra en el libro

De hecho, uno de los propositos de la asociación es de servir de plataforma para lanzar iniciativas profesionales. Como miembro de la asociación he participado en la planificación, organización y desarrollo de ambos proyectos. Mi participación en el primer proyecto realizado con la técnica Nebraska fue en la organización y

de Rikki Jennifer Nitzkin & Maren Termens: Casas de paja. Una guía para autoconstructores. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010. Páginas 221-226. Es un diseño que se propone en este libro para empezar a construir con balas de paja y es el que se adoptó como diseño base para la construcción.

en los trabajos de construcción como mano de obra.

A partir de aquí se plantearon modificaciones en diferentes fases de la ejecución: en

En el segundo proyecto realizado con la técnica CST participé como técnico durante la elaboración del proyecto y en la fase de ejecución trabajé en la organización, control de la obra y también como mano de obra even-

la cimentación, cubierta, ejecución del cerramiento etc. Otra parte importante de esta fase, fue la realización de la memoria de materiales y su compra. La ejecución comenzó en Agosto de 2011.

tual. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

El proyecto construido con la técnica CST

En el siguiente capítulo se realiza el análisis

se inició con la elaboración de un proyecto

de estos trabajos, en el que se establecen re-

básico y de ejecución que se realizó durante

comendaciones, observaciones e indicacio-

dos meses. Se comenzó a construir en Marzo

nes de cómo construir con esta técnica a par-

de 2012.

tir de las observaciones y de la experiencia llevada a cabo.

El trabajo final de máster se presentan los siguientes trabajos:

En último lugar se realiza una comparativa entre ambas técnicas con el objetivo de po-

En primer lugar, se hace una descripción general del desarrollo de los trabajos de construcción sobre el proyecto realizado con la

ner en valor las diferencias entre ambas, y los aspectos más destacados de ambas técnicas.

técnica Nebraska. A continuación se realiza una explicación de fases concretas de la construcción que están directamente relacionadas con la ejecución de la técnica Nebraska.

Agradecimientos. La realización de este trabajo ha sido realizada con la colaboración de compañeros de la asociación “BioConstruyendo”.

En la siguiente parte, se explican las características del diseño del proyecto con la técnica CST, las motivaciones que llevaron a elegir la técnica, las decisiones de organización

Juan Miguel Serrano Muñoz. Permacultor y presidente de la asociación “BioConstruyendo”.

de la obra etc. A continuación se procede del mismo modo que en el anterior proyecto: Se realiza una descripción general del proyecto desarrollado con la técnica CST y seguidamente una explicación de fases concretas del proceso de ejecución, especialmente centradas en la ejecución del sistema CST.

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Alfonso Carmona Valacárcel. Arquitecto y permacultor. Rocio Merlos López. Licenciada en Bellas Artes.


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CAPÍTULO II: Estado del arte.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Estado del arte.

Estado del arte o situación del contexto relacionado con el asunto del proyecto. Desde hace al menos 15 años, las tecnologías

Entre la amplia variedad de técnicas de

de construcción alternativas relacionadas

construcción alternativas, existe una técnica

con la “bioconstrucción” están presentes

especialmente representativa: la construcción

en España y suscitan gran interés entre una

con balas de paja. Hay un amplio interés por

amplia variedad de perfiles profesionales

este material y su técnica de construcción.

y particulares. Hay un interés específico en estas técnicas por las posibilidades que presentan para la construcción de entornos más sostenibles y saludables, y también por sus facilidades enfocadas a la autoconstrucción.

En nuestro país existe una actividad representativa

de

construcción

experimentación

con

esta

técnica

y en

formato de talleres o cursos organizados por asociaciones, universidades y particulares. También existen ejemplos construidos y

Existen multitud de ejemplos de proyectos

publicaciones específicas acerca de este

que introducen de forma parcial o total

material dirigidas sobre todo a personas

materiales y/o técnicas de construcción

interesadas en modelos alternativos de

alternativas. Existen también publicaciones,

construcción.

revistas especializadas y libros monográficos sobre determinados materiales y técnicas. Muestra de ello es la revista “EcoHabitar”. Esta revista está especializada en temas

Una muestra del tipo de publicaciones que existen en España sobre la construcción con balas de paja son:

de construcción sostenible pero además

-

trata temas relacionados con la salud, la

autoconstructores.

permacultura, información sobre cursos,

Nitzkin & Maren Termens. Ediciones

conferencias etc. La revista empezó a

EcoHabitar. Septiembre 2010.

Casas

de

paja.

Una de

guía

Rikki

para

Jennifer

publicarse en 2004 y desde esta fecha se publica un número cada trimestre.

- Manual de construcción con Fardos de Paja. de Gernot Minke & Friedemann Mahlke. Editorial Fin de Siglo.

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Existen también asociaciones o colectivos en España que realizan actividades relacionadas con la “bioconstrucción” y la construcción con balas de paja, entre ellas se pueden citar: - La red de construcción con balas de paja: http://www.casasdepaja.org/ -

Permacultura

Cantabria:

http://www.

permaculturacantabria.com/ - Taller Karuna: http://www.tallerkaruna. org/ -

Asociación

BioConstruyendo:

http://

bioconstruyendomurcia.blogspot.com.es/ Las balas de paja a pesar de reunir destacadas características como material que la hacen de gran interés para su aplicación como material de construcción, no ha tenido una aplicación importante en España que la equipare a la aplicación de otros materiales y técnicas. Se trata de una técnica cuya aplicación se ha limitado, en la

Imagen 1. Esquema de la climatización natural en el “Pabellon de las iniciativas ciudadanas”. Fuente: Revista “Ecohabitar”, nº 14, página 33.

mayoría de los casos, a entornos rurales, en construcciones unifamiliares y en proyectos de autoconstrucción. Existen,

sin

embargo,

ejemplos

de

construcciones de especial entidad con balas de paja, como el “Pabellón de las iniciativas ciudadanas” de la Expo de Zaragoza de 2008 del arquitecto Ricardo Higueras. (Revista EcoHabitar nº 14 verano 2007).

Alumno: José Antonio Sánchez López

Imagen 2. Fotografía del “Pabellon de las iniciativas ciudadanas”. Fuente: Revista “Ecohabitar”, nº 14, página 32.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

En otros países, como Estados Unidos

- Se han realizado experimentos en EEUU

(EEUU), Australia, Alemania, Austria,

(SHB y AGRA) que demostraron resistencias

Francia etc. existen numerosos ejemplos

al fuego de las balas de paja de hasta 120

de viviendas y edificaciones de diferente

minutos

entidad que presentan unos niveles de calidad similares a las construcciones con técnicas tradicionales, y que demuestran una experiencia en este tipo de construcción de más de un siglo.

- En Austria existe la normativa ÖNORM B3800, que se desarrolló a partir de una investigación oficial sobre la inflamabilidad al fuego de fardos de paja de trigo. Esta investigación demostró una resistencia al

De hecho, la construcción con balas de

fuego F90, es decir una resistencia de 90

paja tiene su origen en EEUU en el siglo

minutos

XIX cuando se inventaron las enfardadoras (en 1884 se inventó la enfardadora a gas). La primera construcción con balas

- En este país también existen las normas ÖNORM B6015 sobre la conductividad térmica de los fardos de paja y que

de paja documentada es una escuela en

comprueban su aptitud como aislante térmico

Bayard, condado de Scotts Buff (EEUU).

con un determinado contenido de humedad.

Posteriormente

se

desarrollarían

más

construcciones en Estados Unidos y la

- En Alemania, el Instituto de investigación

técnica se extendería a Europa y Oceanía.

de protección del Calor de Munich también

(Gernot Minke & Friedemann Mahlke. Manual de construcción con Fardos de Paja. Editorial Fin de Siglo. Capítulo 2). En Estados Unidos, así como en otros países, existen incluso documentos normativos específicos sobre la construcción con balas de paja: - En Arizona y California se han creado regulaciones para este tipo de construcción “Códigos de construcción con Fardos de Paja”

comprobó la aptitud de las balas de paja de trigo como aislamiento térmico a partir de experimentaciones basadas en la norma DIN 52612. -

También

se

han

desarrollado

experimentaciones de este tipo en Alemania en el Laboratorio de Investigación de Construcción Experimental de la Universidad de Kassel, donde según experimentaciones basadas en la normativa DIN 4102 se comprobó la resistencia al fuego de los fardos de paja durante 90 minutos. (Gernot Minke & Friedemann Mahlke. Manual de construcción con Fardos de Paja. Editorial Fin de Siglo).

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

A nivel internacional existen numerosas

Entre estas técnicas podemos encontrar

publicaciones en inglés y francés sobre la

estructuras de madera adinteladas cuyas

construcción con balas de paja. Es de interés

fachadas o muros se cierran con balas de paja

señalar:

del mismo modo que se construyen fábricas tradicionales. También existen técnicas

-

“The Last Straw-The Journal of

the Straw Bale Construction”. www. thelaststraw.org. thelaststraw@thelaststraw. org. Se edita trimestralmente desde 1993.

con entramados de madera ajustados a la construcción con balas de paja como es el caso de la técnica “Greb” donde se construye un entramado de madera de perfiles verticales

Building with Straw: Design and

y horizontales de madera del tamaño de las

Technology of a Sustainable Architecture.

balas de paja que es una estructura portante y

Por

que luego se rellena de balas de paja.

-

Gernot

Mahlke,

Minke

Birkhauser,

and 2005.

Friedemann Editorial

Birkhäuser Versión inglés. Título original en

alemán

“Der

Strohballenbau:

Ein

Konstruktionshandbuch”.

La técnica CST, corresponde a este último grupo, el de técnicas de construcción con entramado de madera vertical que se rellena con balas de paja, con la particularidad de

- Building Oficials Guide to Straw Bale

que en el caso de esta técnica las balas de

Construction. Version 2.1. Edited by Kelly

paja también tienen una función estructural,

Lerner and Pamela Wadsworth Goode,

además de otras características.

CASBA, 2000. www.strawbaliebuilding. org/CASBA. Un libro de pruebas y requisitos legales producido por la asociación de constructores con paja de California. Existen diversas técnicas de construcción con balas de paja. La técnica “Nebraska” es la pionera y una de las más populares. En esta técnica las balas de paja actúan como elemento resistente. Otras técnicas utilizan la madera como elemento estructural y las balas de paja son utilizadas como elementos para construir el cerramiento exclusivamente.

Alumno: José Antonio Sánchez López

Imagen 3. Fotografía, detalle de construcción del sistema CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009). Página 15

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Las publicaciones que existen en España (en

Introducción a la técnica de construcción

español) relacionadas con la construcción

CST: Cellule Sous Tension. Fundamentos

con balas de paja tienen un carácter

de la técnica.

genérico, describen las diversas técnicas de construcción con este material, pero no existen publicaciones que desarrollen información sobre técnicas específicas de construcción con balas de paja, las principales publicaciones son las anteriormente citadas:

La técnica de construcción con balas de paja CST (Cellule Sous Tension) es una técnica de construcción desarrollada por Tom Rijven, constructor autodidacta que ha desarrollado una amplia experiencia en la construcción con balas de paja y barro a lo largo de más

-

Casas

de

paja.

autoconstructores.

Una de

guía

Rikki

para

de 20 años. Se trata de una técnica reciente.

Jennifer

Nitzkin & Maren Termens. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010.

Básicamente se trata de una técnica en la que las balas de paja se colocan a presión dentro de un entramado de madera vertical

- Manual de construcción con Fardos

construyendo así el cerramiento y la

de Paja. de Gernot Minke & Friedemann

estructura de la edificación. Las balas de

Mahlke. Editorial Fin de Siglo.

paja se encuentran bajo presión desde el momento de su puesta en obra de ahí el nombre de la técnica CST: Cellule Sous Tension (en francés), CUT: Celul Under Tension (en inglés). Célula bajo tensión en español. El fundamento de esta técnica está en la tercera ley de Newton o ley de acción y reacción: “Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto”. Ley de acción y reacción. Isaac Newton.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

La bala de paja es un material constituido por

Los montantes verticales de madera no

la agrupación bajo presión de tallos secos

pueden deformarse al recibir la tensión de

de cereales o plantas fibrosas. Mantienen

las balas de paja por ambas caras y esta

su densidad y/o compacidad mediante

presión produce un efecto de refuerzo

cuerdas de polipropileno (son las utilizadas

sobre los montantes verticales de madera

de forma más común) que son colocadas

que son los elementos que reciben las

en el momento de su empaquetamiento con

cargas verticales. En una estructura de

enfardadoras. Cada bala de paja mantiene

madera portante el grosor de estos perfiles

una tensión confinada por estas cuerdas.

estaría en los 5 cm. pero se puede llegar a utilizar perfiles con un canto de 2,5 cm.

En este sistema cada bala de paja se coloca dentro de un entramado vertical de madera y

al considerar el efecto “confinador” de la presión que ejercen las balas de paja.

suele tener una dimensión superior a 5 cm. a la distancia entre montantes verticales de madera. De este modo cuando se coloca, cada bala está ejerciendo una presión sobre los montantes de madera. A continuación, una vez colocada son cortadas las cuerdas que mantienen la compacidad de la bala de paja. Esto produce una liberación de la tensión horizontal y vertical que hay almacenada en la bala de

Imagen 4. Dibujo sobre el fundamento de la técnica CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Página 13.

paja. La tensión horizontal es recogida por el entramado de madera que confina las balas de paja, la tensión vertical es recogida por listones de madera que se colocan sobre las balas de paja y que se sujetan a los montantes verticales de madera. Cada bala de paja está confinada y la estructura de madera recibe las tensiones que se liberan al cortar las cuerdas.

Alumno: José Antonio Sánchez López

Imagen 5. Dibujo sobre el fundamento de la técnica CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Página 14. 21


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

En la siguiente publicación de Tom Rijven:

Comparativa con otras técnicas de

Entre Paille et Terre (Between earth and

construcción.

straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009), se puede encontrar una amplia descripción de la técnica y ejemplos construidos.

El sistema de construcción CST es un tipo de sistema de construcción con balas de paja intermedio entre un sistema en el que se utilizan las balas de paja como elemento estructural exclusivo, como por ejemplo el sistema “Nebraska” y un sistema en el que la estructura de madera es la parte estructural y las balas de paja solo se utilizan como material de cerramiento y aislamiento térmico. Por lo tanto la bala de paja es utilizada en este sistema como elemento de cerramiento, aislamiento térmico, también como elemento portante y además como elemento estructural de arriostramiento. La principal ventaja que tiene el sistema CST respecto al Nebraska es que limita considerablemente

los

riesgos

de

deformación de los muros y permite no interrumpir el proceso de construcción Imagen 6. Portada del libro: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009).

para esperar a que asienten los muros antes de seguir con los trabajos de carpintería y revestimientos.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Resumen. Situación de partida. Respecto al sistema de construcción con

En España la experiencia de construcción

entramados verticales de madera como

con balas de paja es mucho menor que en

estructura principal (tipo sistema GREB) la

otras regiones del mundo (EEUU, Alemania,

principal ventaja del sistema CST es que por

Francia etc.) y no hay normativas específicas

las características de la estructura de madera

sobre estas técnicas como en los anteriores

utilizada el número de perfiles de madera y

países. Existen ejemplos de construcciones

uniones entre perfiles de madera se reduce.

de pequeña escala salvo algunos casos

También porque actúa como elemento de

excepcionales como el de la expo de

arriostramiento horizontal.

Zaragoza, existe una bibliografía básica y donde se puede aprender sobre estas técnicas

Tom Rijven en: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009), recoge en un cuadro resumen la comparativa

es a través de cursos y talleres sobre estas técnicas que se realizan a en asociaciones y

organizaciones

relacionadas

con

la

“Bioconstrucción”.

entre los tres tipos de técnica: En el momento de abordar el proyecto con Cualidades o aportaciones de la bala de paja:

esta técnica se dispone de información de bibliografía

extranjera

relacionada

con

la técnica y de la bibliografía básica que hay en España además de las experiencias que se han tenido en talleres y cursos de “bioconstrucción” y del conocimiento de Tabla 1. Propiedad de la bala de paja en diferentes técnicas. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Página 15.

Alumno: José Antonio Sánchez López

ejemplos construidos con otras técnicas de construcción con balas de paja.

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Sistema CST de construcci贸n con balas de paja. Estudio, an谩lisis y propuestas de desarrollo.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

CAPÍTULO III: Desarrollo, descripción del proyecto y desarrollo de la obra.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Introducción. En esta parte del trabajo se realiza la descripción de los resultados del desarrollo de los trabajos de construcción del proyecto realizado con la técnica CST y del proyecto previo realizado con la técnica Nebraska. En el siguiente capítulo, se realiza un análisis de ambos proyectos y finalmente se realiza una comparativa entre ambas experiencias. Como se explicó previamente en el apartado de metodología, en esta parte se realiza en primer lugar una descripción general del desarrollo de los trabajos de construcción de cada proyecto y seguidamente una descripción de procesos concretos de la ejecución de cada sistema. En primer lugar se procede a explicar el proyecto realizado con la técnica Nebraska. 26


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Pequeña caseta construida con el sistema Nebraska. Resumen del proceso constructivo.

01

02

03

04

Zanja perimetral impermeabilizada y rellena de grava

Franja perimetral base de tierra compactada

Colocación de neumáticos reciclados

Relleno con grava de neumáticos y área interior

05 Colocacion de palets y relleno de cascalita

06

07

08

Muros de balas de paja de arroz

Carpinterías de madera

Colocación del zuncho perimetral (perfiles de madera)

09

10

11

12

Colocación de viguetas de madera

Superficie de tableros conglomerados

Elementos perimetrales de remate en la cubierta

Barrera de vapor de polietileno

13

14

15

16

Aislamiento térmico y formación de pendiente con librillos de balas de paja

Lamina impermeable EPDM

Cubierta ajardinada

Cubierta vegetal y revestimiento con barro

Alumno: José Antonio Sánchez López

27


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Desarrollo del proyecto con la técnica Nebraka.

1.

2.

Desbroce, limpieza del terreno e impermeabilización.

Zanja perimetral de tierra compactada.

En primer lugar se realizó la limpieza y desbroce del terreno, se replanteo la planta de la superficie a construir y se excavó una zanja perimetral para el drenaje de las aguas procedentes de la lluvia. Toda la superficie incluyendo las zanjas se impermeabilizó con polietileno. Esta lámina protege la construcción de la humedad por ascensión capilar. Las zanjas se rellenaron con grava.

28

En todo el perímetro de la construcción se realizó una capa de arena compactada de unos 5 cm de espesor como base de la cimentación con neumáticos.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

3.

4.

Sobrecimentación con neumáticos.

Relleno con grava y tierra.

Se colocó una fila de neumáticos en todo el perímetro de la construcción sobre una base de arena compactada. Se trata de una construcción que no tiene una cimentación según el concepto convencional por lo que no se consideraría un inmueble sino un mueble, algo que se pretendía respecto a la normativa existente, para que no computara como una superficie construida.

Los neumáticos se rellenan con grava y tierra, mediante capas de ambos materiales que se van compactando en cada neumático. El área entre el anillo de neumáticos se rellena directamente con grava. Los neumáticos confinan el relleno de grava y la superficie que se obtiene permite elevar la cota de construcción con balas de paja para evitar el contacto con la lluvia.

Alumno: José Antonio Sánchez López

29


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

5.

6.

Superficie base con palets.

Sistema “Nebraska”.

Se construye una superficie base mediante la colocación de palets sobre los neumáticos y la grava, que se rellena con mortero de cal, arena y cáscara de arroz. En esta fase se experimento por primera vez con la cascara de arroz como material para la construcción. Se trata de un material que se ha utilizado en proyectos en sudamérica como componente de morteros con capacidades como aislamiento térmico.

Se inicia la construcción de los muros de balas de paja mediante el sistema “Nebraska”. Se construyen por hiladas horizontales como si se tratara de una fábrica de ladrillo pero a partir de la segunda hilada cada hilada se cose a la de abajo mediante cañas o varas de madera. Las balas de paja con las que se construye son seleccionadas. Cada bala de paja debe cumplir unas condiciones mínimas de densidad y de dimensión para poder emplearse en la construcción.

30


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

7.

8.

Carpinterías.

Zunchos.

Durante la construcción de la fábrica de balas de paja se colocan los precercos de las carpinterías de madera. Estos precercos se cosen a la fábrica de balas de paja mediante tramos de caña o perfiles de madera de 2,5 cm de diámetro.

Se utilizan perfiles de madera aserrada como zunchos perimetrales de los muros. Estos zunchos sirven para recibir la estructura de la cubierta y realizar la compactación de los muros. Los perfiles se colocan sobre una capa separadora de fibras de brezo que además servirá para facilitar la aplicación de los revestimientos de barro. Se realizan ensambles a media caja en los puntos de encuentro de los perfiles.

Alumno: José Antonio Sánchez López

31


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

9.

10.

Estructura de cubierta y compresión.

Entrevigado.

Se realiza la estructura de la cubierta mediante vigas con perfiles de madera aserrada y tableros conglomerados. Las uniones se realizan con angulares metálicos y tornillería. Una vez colocados los perfiles de madera, se colocan “cintas con carracas” (sistema empleado en los camiones de transporte por carretera) y tensores que recorren toda la sección del muro en varios puntos. Apoyándose en los zunchos y en la estructura de palets inferior se realiza la compresión de la fábrica de paja.

Se realizó el entrevigado con tableros conglomerados de madera. Las uniones se realizan con angulares metálicos y tornillería.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

11.

12.

Estructura perimetral de cubierta.

Barrera de vapor.

Se colocan perfiles de madera en el perímetro de la cubierta donde se encontrarán los canales de drenaje que se rellenan con grava.

Sobre la estructura de la cubierta se coloca un geotextil como capa separadora y a continuación la lámina impermeable con polietileno como barrera de vapor.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

13.

14.

Aislamiento térmico.

Lámina impermeable.

Sobre la lámina impermeable se realiza la formación de pendiente de la cubierta mediante láminas de balas de paja, esta capa también funciona como aislamiento térmico de la cubierta.

Se utiliza una lámina de EPDM como impermeabilización que se coloca sobre la formación de pendiente de paja. Sobre esta lámina se coloca un geotextil como capa separadora y a continuación una capa de tierra de 10-15 cm para construir una cubierta ajardinada. En el perímetro de la cubierta se encuentran los canales de drenaje que se rellenan con grava.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

15.

16.

Cubierta ajardinada.

Acabados.

Sobre la lámina impermeable se coloca una capa de tierra de unos 10-15 cm para construir la cubierta ajardinada.

Una vez completada la construcción es necesario esperar unos dos meses para proceder a la colocación de las carpinterías y la realización de los revestimientos de barro. Durante este tiempo la fábrica de balas de paja asienta debido al peso de la cubierta y necesita un tiempo para que estas deformaciones cesen o sean mínimas y no puedan afectar a los revestimientos y las carpinterías.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Procesos concretos de ejecución. Descripción, resultados e incidencias. En esta parte del trabajo se procede a explicar determinadas fases de la ejecución del sistema Nebraska, para dar a conocer de forma específica como se construye este sistema además de otras fases de la obra como la cimentación y la cubierta.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Cimentación con neumáticos. Una de las modificaciones respecto al diseño original (extraído de: Rikki Jennifer Nitzkin & Maren Termens: Casas de paja. Una

Detalles de la ejecución de la cimentación con neumáticos.

guía para autoconstructores. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010. Páginas 221226.) fue la colocación de neumáticos en el perímetro de la cimentación. Se adoptó esta solución para confinar toda la base, el perímetro de neumáticos encierra un volumen relleno de grava y en el diseño original este volumen de grava no estaba confinado. De esta manera se pretende dar mayor estabilidad a la cimentación y evitar que se pudiera disgregar la grava además de elevar la cota respecto al suelo. En cuanto al tipo de cimentación adoptado hay que señalar varias motivaciones: No hay que excavar, solamente había que realizar la limpieza y el desbroce del terreno por lo que el impacto era menor. Se pretendía construir un espacio que computara como “mueble” y no como “inmueble”: Al no existir una cimentación convencional, modificación

con del

una

excavación

terreno,

el

y

espacio

construido no computaría a efectos legales como un inmueble, es decir como en una construcción convencional.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Aislamiento térmico con mortero de cal y cáscara de arroz. La siguiente fase de la obra ejecutada sobre la cimentación se caracteriza por la masa de mortero de cal y cáscara de arroz. Esta masa se vierte sobre un plano de entramado horizontal de madera construido con “palets industriales” que sirve de estructura de confinamiento de la masa. La finalidad de esta masa de mortero era construir el pavimento del espacio y dotar de aislamiento térmico al espacio en su plano inferior mediante la incorporación a la masa de cáscara de arroz. El principal reto de esta fase estuvo en conseguir una dosificación adecuada de la mezcla de cal, arena y cáscara de arroz. Determinadas

pruebas

de

dosificación

resultaban frágiles y se disgregaban. La dosificación

adoptada

finalmente

era

aproximadamente de 1:1:3 de cáscara de arroz, de cal y de arena. Aunque la última capa, la que sirvió de pavimento se compuso solamente de cal y arena para dar más resistencia a la superficie. Esta parte de la construcción constituye el pavimento y la capa de transmisión de la carga vertical hacia la cimentación. También funciona como aislamiento térmico.

Cáscara de arroz utilizada como aislamiento térmico en el mortero de cal y cemento.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Balas de paja de arroz. Existen diferentes tipos de balas de paja

“Como paja se considera el tallo seco de los

válidos para ser utilizados como material de

cereales (trigo, centeno, cebada, avena, mijo)

construcción. Para el proyecto desarrollado

o de plantas fibrosas (lino, cáñamo, arroz);

con la técnica “Nebraska” y la técnica

descrita de una manera más específica, es la

CST, se utilizaron balas de paja de arroz.

parte que está entre la raíz y la espiga.

Este tipo de balas de paja tiene una serie de características singulares que la hacen excelente para su utilización como material de construcción en comparación con otros tipos de balas de paja.

Es una materia prima renovable que, mediante la fotosíntesis de la energía solar, toma agua y minerales de la tierra. Se compone de celulosa, lignina y tierra silicia y muestra un exterior ceroso e impermeable.

Para explicar las características de este tipo de balas de paja es adecuado dar una definición y explicación general de las balas de paja. Gernot Minke, en su libro “Manual de construcción con fardos de paja” en el capítulo 3, realiza una descripción del material y sus características, a continuación se ha seleccionado el punto 3.1. sobre generalidades de la paja como material de construcción para explicar la definición y las características generales de este tipo de material.

Acopio de las balas de paja empleadas para la construcción e impermeabilización durante el acopio.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Para la fabricación de fardos de paja para la

La paja de arroz que se utilizó en la

construcción de viviendas, se recomiendan

construcción es un material característico de

fundamentalmente,

trigo,

la zona en la que se construyó el proyecto. El

escanda, arroz y centeno; las de cebada y

arroz es un cultivo característico de la zona

avena no son tan estables y resultan menos

de Calasparra. La paja de arroz resulta de

convenientes.

la cosecha de este y es utilizada en general

la

paja

de

como cama para ganadería de la zona o La paja se descompone muy lentamente como consecuencia de su alto contenido de silicatos. Por dicha particularidad se utiliza en agricultura ecológica para aflojar el suelo. También es usada como cama en los establos o como alimento suplementario del ganado en invierno. Solamente de forma esporádica se utiliza como combustible o en la fabricación de placas. Desde hace muchos siglos, se la utiliza en Europa y en toda América para techar (es sabido que los techos de quincha son apropiados pues ofrecen una mayor durabilidad).

Como

agregado

en

la

construcción con barro se la utiliza desde hace muchos años, a fin de mejorar el aislamiento térmico y reducir las rajaduras durante el secado de este material”. Gernot Minke. “Manual de construcción con fardos de paja” Capítulo 3.

Detalle de las fibras de balas de paja y del mallazo colocado en la primera fila para protegerlo frente a roedores. 40

bien se quema. No es un material apto para suministrar como forraje para ganadería y tampoco se utiliza como material de aporte a terrenos de cultivo.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Esto se debe a que su contenido en silicatos

Ejecución de la fábrica de balas de paja.

es muy elevado. De hecho es el más elevado entre los tipos de plantas fibrosas y cereales

Preparación de las balas de paja.

que se utilizan para realizar balas de paja.

En primer lugar se escogieron las balas de

Su descomposición, por lo tanto, es muy

paja que tenían las características necesarias.

lenta. Por eso, se utiliza como cama para

Debían tener una densidad de alrededor de

la ganadería de la zona, no es apto como

100 Kg/m3 (al menos) y unas dimensiones

forraje para los animales y como material

de 30x50x80 cm. aproximadamente.

para aflojar la tierra. Para ello se escogían las balas de paja que Es importante señalar que es muy resistente

cumplían con las medidas aproximadas y se

a la humedad por su contenido en silicatos y

pesaban. Se comprobaba así si cumplían con

porque es un material que está adaptado al

la densidad requerida.

contacto con el agua de forma permanente (el cultivo de arroz se caracteriza por utilizar abundante agua y desarrollarse en superficies inundadas durante mucho tiempo). Esta resistencia a la humedad hace que las balas de paja de arroz ofrezcan unas garantías de durabilidad superiores a muchos otros tipos de balas de paja ante la exposición a cualquier tipo de humedad. No es común realizar balas de paja de arroz en estas zonas de cultivo, por lo que se tuvo que recurrir a empaquetadoras de forma excepcional para conseguir balas de paja a partir de los cultivos del arroz.

Detalle del sistema de compresión de las balas de paja Alumno: José Antonio Sánchez López

41


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

A continuación lo que se hacía antes de colocarlas era proceder a su compresión, esto se hacía ajustando los cables de polipropileno que comprimen cada bala y después se procedía a desbrozar un poco las superficies. El proceso de compresión consiste en reducir la longitud de los cables de polipropileno retorciéndolos

mediante

un

elemento

metálico que se clava sobre las balas de paja.

Puesta en obra de las balas de paja. Cada bala de paja se colocaba en su posición apoyando en el lado que tenía un ancho de 50 cm. y se sujetaba a la fila inferior mediante varas de cañas, que cosían cada fila a a la inferior. La primera fila de balas de paja se colocó sobre la base de palets en la que se situaron unos tableros con clavos “en espera” para sujetar esta primera fila de balas. A esta primera fila se añadió una lámina impermeable de polietileno para protegerla de la humedad.

Detalles del sistema de sujeción de la primera fila, y del proceso de clavado de las estacas en las balas de paja. 42


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Cada bala de paja colocada era comprimida y se verificaba su verticalidad mediante regles y niveles. Respecto a esta fase, es necesario señalar que fue de suma importancia la precisión en la ejecución para prevenir deformaciones posteriores. Procedimientos de compactación previos a la construcción de la cubierta. Fue necesario compactar la fábrica antes de

construir

la

cubierta,

para

evitar

deformaciones indeseables y sobre todo para controlar el proceso de asiento de la fábrica. En primer lugar se colocó el zuncho de madera en todo el perímetro de los muros de paja, que además sería el elemento base para construir la estructura de la cubierta y un elemento necesario para realizar los trabajos de compresión. Se utilizan dos sistemas para compactar la fábrica de balas de paja: Mediante cables de acero tensados y mediante un sistema de correas y carracas (utilizado en camiones de transporte por carretera).

Detalle del sistema de compresión mediante cintas y carracas. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Ambos sistemas se apoyan en el entramado inferior de madera con palets donde apoya la fábrica y en el zuncho superior de madera. Se disponen en 8 puntos de la construcción recorriendo estas 8 secciones del cerramiento. En primer lugar se utilizó el sistema de correas y carracas para compactar la fábrica porque se trata de un sistema más sencillo de utilizar. Una vez compactado, se utilizaron los cables de acero y se tensaron hasta ajustar al tamaño de la fábrica que se había conseguido. La finalidad de estos cables fue sujetar y mantener el nivel de compresión ejercido mediante el sistema de correas y carracas. Una vez aplicados estos tensores de acero, Detalles de los sistemas de compresión de la fábrica.

se procedió a quitar las correas. Las correas, debido a la naturaleza de su material, tienden a ceder bajo la presión, mientras que con los cables de acero la deformación es menor, de modo que hay más garantías de mantener la compresión ejercida. Por esta razón se utilizaron los cables de acero.

44


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Cubierta

ajardinada

y

tiempo

de

asentamiento. Tras la compactación explicada se realizó la cubierta ajardinada. Se escogió una cubierta plana ajardinada fundamentalmente por criterios de diseño. El principal motivo era para restituir la superficie vegetal eliminada del terreno original y para conseguir un efecto paisajístico de camuflaje. Otras razones de importancia fueron la facilidad de ejecución de este tipo de cubierta y la capacidad para construir una cubierta con un buen aislamiento térmico. Se utilizaron “libros de balas de paja” Detalle del proceso de ejecución de la cubierta durante la incorporación de tierra y detalle del borde de la cubierta acabada.

(láminas de paja que componen las balas) como aislamiento térmico. Estas láminas de paja están situadas entre la barrera de vapor (polietileno) y la lámina impermeable de la cubierta (EPDM). Una vez construida la cubierta sobre la estructura Nebraska, fue necesario esperar dos meses para continuar con los trabajos de acabados, es decir de los revestimientos de barro sobre las superficies de paja. Esto es necesario porque los muros de paja bajo una carga tienden a deformarse con el tiempo debido a su naturaleza, y es necesario esperar a que estas deformaciones se estabilicen para poder aplicar los revestimientos de barro.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcci贸n con balas de paja. Estudio, an谩lisis y propuestas de desarrollo.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Elaboración del proyecto con la técnica CST.

Descripción del diseño. El proyecto diseñado y construido es la primera fase de construcción de una futura vivienda. Se trata de un espacio de unos 30 m2 construidos y unos 24 m2 útiles (3,5 m. x 7 m.) diseñado para un programa básico de cocina y salón-comedor. Es un espacio rectangular y las dos fachadas de mayor dimensión se disponen a sur y norte. La fachada sur y norte disponen de accesos que son opuestos y dividen el espacio interior en dos mitades iguales. Los accesos en ambas fachadas se plantearon para que existiera fácil comunicación con los espacios exteriores a ambas fachadas y poder utilizar estos espacios exteriores a norte y sur como terrazas de verano e invierno respectivamente. Los huecos a sur se ejecutaron con carpinterías fijas para poder ampliar la superficie visual, las ventanas a norte son más pequeñas con carpinterías practicables para facilitar la ventilación. La cubierta es ajardinada y tiene unos voladizos de unos 1,2 metros en ambas fachadas para proteger el cerramiento y en el caso de la fachada sur para proteger del soleamiento en verano. Todo el cerramiento de este espacio está construido con la técnica CST, siendo los muros norte y sur los que reciben la carga de la cubierta. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcci贸n con balas de paja. Estudio, an谩lisis y propuestas de desarrollo.

Secci贸n general 1/100

N

Planta general 1/100.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Planta general 1/50.

N

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Sección transversal por ventana sur. E: 1/25.

Leyenda 1. Cimentación: Cimentación ciclópea. 2. Sobrecimentación: Bloques de hormigón. 3. Capa drenante: Gravas del terreno. 4. Capa separadora: Geotextil. 5. Impermeabilización: Lámina de polietileno. 6. Capa separadora: Arena. 7. Aislamiento térmico: Mortero de cal, arena y cáscara de arroz. 8. Aislamiento térmico: Mortero de paja y barro. 3:1 9. Aislamiento térmico: Mortero de paja y barro. 1:3 10. Pavimento: Pavimento de arcilla y barro. 11. Durmiente: Tablero marino. 12. Durmiente: Tablero de madera aserrada de 20x5 cm.

50

13. Pilar: Tablero de madera aserrada de 20x5 cm. 14. Listones de madera de 2,5 x 3 cm. 15. Balas de paja de arroz. 16. Revestimiento: Barro y paja. 17. Zuncho: Perfil de madera aserrada. 20x7,5 cm. 18. Viga: Perfil de madera laminada. 650x20x5 cm. 19. Entrevigado: Tableros de OSB. 20. Capa separadora: Geotextil. 21. Barrera de vapor: Lámina de polietileno. 22. Aislamiento térmico: Librillos de paja. 23. Lámina impermeable: Lámina de EPDM. 24. Capa drenante: gravas del terreno. 25. Cubierta ajardinada: tierra. 26. Grava 27. Carpintería: Ventana de madera alistonada.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Principales motivaciones en la elección de

Ventajas en el proceso constructivo. Era

la técnica CST.

posible acometer la construcción de varias formas. La construcción independiente

En el proyecto participamos dos técnicos, fue realizado en colaboración con otro compañero de la asociación: Alfonso

de columnas, la posibilidad de realizar la estructura de madera independiente de la colocación de las balas de paja etc.

Carmona Valcárcel (Arquitecto). Se decidió utilizar la técnica CST por varias razones:

Eliminación de puentes térmicos. Con el diseño adoptado en el que los perfiles

Evitar deformaciones. La técnica CST reduce mucho el riesgo de deformaciones de la construcción con balas de paja. La experiencia que se tuvo con la caseta experimental construida con el sistema “Nebraska”, sirvió para comprobar las deformaciones que se pueden producir en

de madera quedarían rehundidos entre las juntas de las balas de paja, se conseguirían superficies continuas de paja tanto exterior como interior que además facilitarían la aplicación de los revestimientos de barro al no existir discontinuidades de material en las superficies.

las balas de paja especialmente si están sometidas a cargas. Con la técnica CST

La principal referencia bibliográfica a partir

existía menos riesgo.

de la que se profundizó en el diseño de la técnica CST para este proyecto fue el libro de

Reducir el número de uniones y de consumo de madera. Con otras técnicas de construcción con entramados verticales

Tom Rijven: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009).

de madera y balas de paja, el consumo de madera es mayor y además también es mayor el número de uniones que hay que realizar entre las maderas. Cualidades estructurales. Las balas de paja actúan también como estructura arriostrando horizontalmente y reforzando los perfiles de madera.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Organización y planificación de la obra. La ejecución de la obra fue planificada en

La segunda fase se inició durante la

dos fases diferenciadas.

colocación de las balas de paja. En esta fase participaron 2 personas del equipo

La

primera

fase

abarcaba

todos

los

trabajos relacionados con el desarrollo de la cimentación, la estructura, la cubierta y el inicio de la colocación de las balas de paja. En esta fase de la construcción participaban 4 personas profesionales de la construcción, una de ellas un técnico que

anterior y se admitían voluntarios durante estos trabajos, algunos de ellos miembros de la asociación “BioConstruyendo”. Esta fase abarcó los trabajos de preparación y colocación de las balas de paja, y los trabajos de acabados

relacionados principalmente

con los revestimientos de barro.

realizó el proyecto básico y de ejecución. La construcción de la cubierta establecía el

Respecto a esta fase no hubo una planificación

límite de esta fase. Era prioritario desarrollar

temporal cerrada que determinaba cuando

la obra hasta este punto de forma rápida

se debían acabar los trabajos. Esta fase

para evitar posibles riesgos de daño en la

fue enfocada desde un interés en la

construcción debidos principalmente a la

experimentación con estos materiales y con

lluvia y conseguir una superficie de sombra

estrategias y organizaciones de trabajo.

en la construcción y su entorno. También era importante que toda esta fase de la construcción se ejecutara con garantías de calidad para evitar modificaciones, facilitar los trabajos posteriores de construcción con las balas de paja y los trabajos de ejecución de los acabados.

52

A

continuación

mediante

dibujos

y

fotografías se realiza una descripción general de los trabajos realizados en la ejecución de la obra.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Pequeño espacio construido con el sistema CST. Resumen del proceso constructivo.

01 Hormigón de limpieza y cimentación ciclópea

02

03

Sobrecimentación con bloques de hormigón y capa de grava interior

Lámina impermeable en la sobrecimentación

04

05

06

Apoyos para la estructura de madera. Tableros de madera

Pavimento interior. Capas de arena, cascalita, paja-barro, barro-paja y barro

Estructura de madera. Tablero de pino gallego de 20x5 cm cada 75 cm.

07

08

09

Cerramiento de balas de paja, carpinterías de madera y zuncho superior de madera de 25x7,5 cm

Vigas de madera laminada 10x20 cm. y tableros de OSB

Barrera de vapor con lámina impermeable

11

10 Aislamiento térmico con balas de paja

Lámina impermeable EPDM

Alumno: José Antonio Sánchez López

12 Cubierta ajardinada

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Desarrollo del proyecto con la técnica CST.

1. Cimentación. La construcción se inició con la realización de una zanja continua en todo el perímetro de la construcción. Se excavó con medios manuales y se rellenó con hormigón ciclópeo, mediante la aplicación de sucesivas capas de piedras de canto rodado del lugar y con mortero de cal y cemento.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Zanja. Primeras capas de hormigón cilópeo.

2. Sobrecimentación. Sobre la cimentación se construyó una fábrica doble de bloques de hormigón (dos hojas paralelas) con un espacio entre las dos hojas de unos 4-5 cm. que se rellenaría con cáscara de arroz como aislamiento térmico. El espacio interior se rellenó con una capa de piedras de canto rodado del terreno para impedir el ascenso de la humedad por capilaridad. Colocación de conducciones de ventilación y saneamiento

Últimas capas de hormigón.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

3. Impermeabilización. Se colocó una lámina impermeable de polietileno (PE) durante la construcción de la sobrecimentación para aislar frente al ascenso de humedad por capilaridad. Previamente se colocó una lámina geotextil como capa separadora y una capa de arena.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Aislamiento térmico con cáscara de arroz

4. Aislamiento térmico. En el espacio interior sobre la lámina impermeable, se aplicó una masa de mortero de cal, cemento blanco, arena y cáscara de arroz como aislamiento térmico y pavimento provisional. En una etapa posterior de la construcción se completaría el pavimento con la colocación de las capas definitivas.

Detalle del mortero de cal, arena y cáscara de arroz.

Aislamiento térmico: Mortero de cal, arena y cáscara de arroz.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

5. Estructura de madera. Acabada la sobrecimentación de bloques de hormigón se empezó a construir la estructura de madera. En primer lugar se colocó sobre la superficie de bloques de hormigón un tablero marino de 0,5 cm. de espesor que se ancló sobre la fábrica de bloques de hormigón en determinadas zonas que fueron rellenas de hormigón.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

6. Entramado vertical de madera. A continuación se empezó a construir el entramado vertical, para ello se montaba en horizontal los montantes verticales (perfiles de madera aserrada de 20 x 5 cm.) sujetos por un extremo con otro perfil de madera de la misma sección y por el otro extremo por listones provisionales de madera. A continuación se levantaba el entramado y se colocaba sobre la sobrecimentación anclándola a esta en las zonas rellenas de hormigón.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

7. Cerramiento. Se colocaron las primeras balas de paja cuando ya habían sido colocados varios tramos de la estructura de madera. Cada bala era tratada antes de su colocación, se dimensionaba, cortaba, se medía su densidad y se mojaban ambas caras en barbotina (disolución líquida de arcilla y agua). En la cara superior de cada bala, se colocaban dos listones sujetos a la estructura de madera como elementos de sujeción.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Colocación de bala de paja entre el entramado vertical de madera.

8. Estructura de la cubierta. Se empezó construyendo el zuncho superior que ata las cabezas de los pilares. Se hizo con un perfil de madera aserrada de 20 x 7 cm. de sección. Sobre este zuncho se colocaron las vigas de madera laminada de 20 x 5 cm. de sección y 6,5 m. de longitud. Como entrevigado y estructura de superficie de la cubierta se utilizó tableros OSB.

Detalle de los listones de sujeción.

Estructura de la cubierta. Vigas de madera laminada.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcci贸n con balas de paja. Estudio, an谩lisis y propuestas de desarrollo.

9. Barrera de vapor. En proyecto estaba previsto colocar una l谩mina impermeable de polietileno (PE), pero finalmente se decidi贸 rematar las juntas de los tableros OSB con listones OSB y sellados.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Detalle unión de los tableros OSB

10. Rejuntado de los tableros OSB

Aislamiento térmico. Sobre el entrevigado se colocó una capa geotextil como capa separadora y después balas de paja en toda la superficie de la cubierta como aislamiento térmico, excepto en las zonas destinadas al drenaje del agua.

Colocación de la capa separadora.

Detalle de la capa separadora de geotextil. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

11. Impermeabilización. Se utilizó un lámina de EPDM como impermeabilización de la cubierta. Se cubrió toda la superficie mediante dos piezas de EPDM que luego se unieron con tratamientos químicos.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

12. Cubierta ajardinada. La cubierta se completa con un relleno de tierra del terreno y gravas de canto en la zona central y con gravas de canto rodado también del terreno en las zonas de drenaje de la cubierta. La parte dentral está ligeramente reundida respecto a las zonas de drenaje para permitir que se retenga agua que facilite la supervivencia de las vegetación.

Detalle del EPDM de cubierta.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Procesos concretos de la ejecución. Descripción, resultados e incidencias. En esta parte se procede a explicar procesos concretos de la ejecución del sistema CST que se realizaron en el proyecto, a fin de explicar de forma detallada las características de la construcción de este sistema.

Construcción del entramado vertical de madera. El entramado de madera se construyó “in situ” y la principal incidencia durante el proceso de construcción fue el riesgo de lluvia y el soleamiento durante la construcción que dificultaba y retrasaba el ritmo de los trabajos. Se destacan las siguientes fases en la construcción de la estructura de madera: Tratamiento de los perfiles: Los perfiles de madera empleados son de madera aserrada. Se les aplicó un tratamiento para dotarlos de mayor resistencia al ataque de insectos y hongos. Se trata de un tratamiento previo a su puesta en obra. Se recomienda realizar una primera impregnación con sal de bórax y a continuación 3 capas como mínimo de impregnación de una disolución de 50% de aceite de linaza y 50% de trementina con guindilla.

Detalle del montaje de la estructura de madera y de su arriostramiento tras su colocación.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Montaje horizontal de la estructura. El montaje de la estructura principal se realizó en horizontal. Los montantes de madera se unieron todos por su extremo inferior mediante el durmiente sobre el que apoyan. Por el extremo superior se unieron mediante listones provisionales (posteriormente se sustituirán por el zuncho de borde). Todo este conjunto, una vez construido, se levantó para colocarlo sobre la cimentación. Esta parte del proceso es clave en las propuestas que se están trabajando para la implementación del sistema como un sistema constructivo prefabricado que se puede ejecutar en taller, fuera de su lugar definitivo. Uniones entre perfiles. Las uniones entre perfiles se realizan con angulares metálicos y uniones atornilladas, además es necesario recubrir estas uniones con un material impermeable para evitar el contacto directo de los elementos metálicos con la paja, por el riesgo de condensaciones que se puede producir y el daño de pudrición que la humedad puede ocasionar a la paja

Montaje horizontal de la estructura y detalle de las uniones con angulares y atornilladas.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Preparación de las balas de paja. Esta es una de las partes fundamentales del proceso constructivo. En esta parte, se explican las características de las balas que se utilizaron, los detalles e incidencias de la preparación de cada bala de paja y de su puesta en obra. Características básicas. Las balas de paja escogidas eran de paja de arroz, como anteriormente se señaló, por las características señaladas de durabilidad y principalmente por ser un material del lugar. La densidad mínima que se recomienda para una bala de paja es de unos 90 Kg/ m3, como también se explicó anteriormente debido a que a partir de esta densidad es difícil que accedan roedores u otro tipo de animales a cobijarse. Al no tratarse de un elemento estructural exclusivamente, no era necesario por lo tanto utilizar balas de paja de densidad mayor como ocurría con el sistema “Nebraska”.

Detalles de la fábrica de balas de paja.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Medición y corte. Cada bala de paja se medía y se cortaba para ajustarse a una dimensión de unos 80 cm. de longitud, unos cinco centímetros mayor que la distancia entre montantes de madera. De este modo se conseguía asegurar que habría una presión entre la madera y la paja al colocar la paja en los huecos. El procedimiento de corte que se utilizó, consistía básicamente en realizar el atado de la dimensión requerida de cada bala de paja original con nuevos cables de polipropileno. A continuación se procedía al corte de los cables de polipropileno originales y se eliminaba el extremo de la bala de paja que sobraba. Este procedimiento de atado para el redimensionamiento de las balas de paja es un procedimiento muy utilizado con cualquier técnica de construcción con balas de paja. Se utilizaron unas “varillas” de acero inoxidable para hacer pasar los cables. Es un procedimiento que está descrito en publicaciones sobre construcción con las balas de paja, como por ejemplo en: Rikki Jennifer Nitzkin & Maren Termens. Casas de paja. Una guía para autoconstructores. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010. Capítulo 4, páginas 39-48.

Detalles de ensayo de molde para el dimensionado de las balas de paja y detalle del proceso de redimensionamiento de las balas de paja mediante aguja de acero inoxidable.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Baño en “barbotina”. Una vez cortada la bala de paja, cada cara de la bala (las que iban a quedar a interior y exterior, y serían revestidas), se introducían en un baño de “barbotina” (disolución en agua de arcilla tamizada). Este tratamiento se realizaba como preparación de estas superficies para recibir posteriormente los trabajos de revestimiento con barro. También ayudan a la durabilidad de las balas y a evitar posibles daños por efectos de la humedad por lluvia que pueda caer durante el proceso. Después de bañadas ambas caras se dejaron secar, el tiempo de secado puede variar en función del estado meteorológico. Era conveniente que el baño de “barbotina” se hubiera secado antes de proceder a la colocación entre la estructura de madera.

Detalles de los procesos de baño en barbotina de las balas de paja y de su acopio para secado.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Puesta en obra. La colocación entre los montantes se realizó a presión, cada bala que se colocaba se compactaba con un mazo o pisando encima, esto ayudaba a evitar riesgos de deformaciones. Después de colocar cada bala de paja se colocaban sobre ella los listones de sujeción (que debían ser no superiores a una sección de 3 x 3 centímetros). Se recomienda esta dimensión porque si son mayores puede producirse un hueco entre las balas de paja inferior y superior y por consiguiente se crearía un puente térmico difícil de corregir. Se trata de un error que se cometió durante la ejecución, pues se utilizaron listones un poco más grandes. El riesgo de dejar huecos entre balas de paja obligó a realizar unas ranuras grandes para asegurarse que entre cada bala de paja existía contacto, esto complicó la ejecución y retrasó el tiempo de ejecución. Verificación de la verticalidad. Durante la colocación de cada bala de paja no se revisó adecuadamente la verticalidad y alineación del conjunto de balas de paja. Era preciso realizar esto a fin de prevenir futuras correcciones. De esta manera se evitó que se produjeran desviaciones excesivas a corregir durante la fase de revestimientos.

Detalles de la ejecución de la fábrica de balas de paja y del sistema de sujeción mediante listones.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

En la fase de revestimientos se pueden

El problema de superficies alabeadas no

corregir irregularidades pero si son excesivas

deseadas, fue un problema que surgió

pueden llevar mucho tiempo y dificultar

durante el proceso de revestimiento de la

la ejecución y la calidad de los trabajos de

fábrica y que nos llevó a la conclusión de

acabado. El principal riesgo es que puedan

que debía prevenirse durante la fase de

producirse superficies alabeadas no deseadas

colocación de las balas de paja mediante una

en los paramentos.

verificación de la planeidad y verticalidad de cada fragmento de la fábrica. Revestimientos de barro. La cobertura realizada sobre la superficie de balas de paja se realizó con revestimiento de barro. En esta parte se explica la experiencia de elaboración y ejecución de los revestimientos de barro en el proyecto. Pueden identificarse varias capas en el revestimiento aplicado: 1. La capa de imprimación y/o inmersión en “barbotina” (arcilla diluida en agua), que se realizó mediante un baño de unos pocos centímetros de las balas de paja por ambas caras en “barbotina” durante la fase de colocación. 2. Rejuntado de las balas: Inserción de paja larga barbotinada y mezclada con mortero de barro en los huecos que se hubieran generado entre balas de paja

Detalles de los procesos de preparación del mortero de barro para el revestiiento: corte de fibras de balas de paja, elaboración de barbotina en bañera.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

3. 1ª y 2ª capa de revestimiento de barro que Rejuntado de la fábrica (capa de relleno). podía llegar hasta 5cm o más dependiendo Antes de proceder a la aplicación de la de las diferencias que hubiera entre balas de primera capa de mortero de barro, se realizó el paja.

rejuntado de la fábrica. Era necesario rellenar las juntas que había entre las balas de paja

4. Capa final de acabado de mortero de barro de aprox. 0,3 cm.

para conseguir unas superficies continuas y homogéneas sobre las que aplicar la primera capa de mortero de barro y evitar que en las juntas (por diferente densidad de material base) se pudieran producir deformaciones o grietas posteriores en el revestimiento. El rejuntado se realizó con una mezcla de mortero de barro y fibras largas de paja. El mortero de barro consistía en una mezcla de arcilla y arena en una proporción 1/3 con agua. A esta mezcla se le añadieron las fibras de paja. Esta masa se aplicó sobre las juntas entre balas de paja, humedecidas de nuevo con “barbotina”, rellenando los huecos hasta enrasar con la cara exterior de las balas de paja. Era necesario ejercer presión durante la aplicación para conseguir rellenar los huecos y conseguir una superficie homogénea entre las balas de paja y la juntas. Capa base. Una vez realizado el rejuntado de la superficie a revocar se procedió a la aplicación del revestimiento de barro.

Detalles de los procesos de preparación del mortero de barro para el revestiiento: proceso de mezcla de arena, arcilla y fibras de paja en piscina, mezcla con batidora y detalle del proceso de rejuntado.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

La mezcla de esta capa era igual a la anterior,

Antes de aplicar el mortero la superficie debía

arcilla y arena en proporción 1/3. A esta

humedecerse con “barbotina” aplicada con

mezcla se añadió agua y fibras de paja que

brocha. Una vez humedecida la superficie se

fueron cortadas con una longitud de 3-4 cm.

aplicó el mortero mediante pelladas a mano

aproximadamente. Las fibras de paja aportan

ejerciendo presión sobre la superficie.

resistencia a la tracción del revestimiento. La mezcla se realizó de forma manual en pastera o en superficies habilitadas (piscinas) para realizarlo “a pie”.

Cuando había una amplia superficie de barro aplicada se procedía a repasar esta superficie mediante una espátula dentada o llana, ejerciendo presión sobre la masa con la finalidad de regularizar el conjunto de la superficie y hacer que ésta quedara bien adherida a la superficie. De esta capa base se solían dar de 1 a 2 capas si la superficie lo requería. Sucesivamente se realizó una 3ª capa con una proporción de 1 : 2’5 arcilla/arena pasadas por un tamiz de 1,5mm. Capa de acabado. En el interior, en los trabajos actuales, se está aplicando una capa de acabado con marmolina para dejar una textura suave. Este tipo de acabado es opcional ya que puede quedarse una textura deseada con la capa anterior a esta.

La

proporción 1:1,5 arcilla cribada y marmolina (polvo de mármol) hace que sea una mezcla muy rica en arcilla por tanto debe ser una capa muy fina y tiene que trabajarse bien para evitar las fisuras. Detalles de los procesos de barbotinado previo a la aplicación del revestimiento, de las aplicaciones de aplicación del revestimiento. 74


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

El revestimiento aplicado anteriormente

La capa de acabado se aplica mediante

debe estar seco antes de proceder a la

llanas, talochas y/o “fratages”. La forma y

aplicación de la capa final, no obstante

el tamaño de las mismas nos ayudarán en el

se debe humedecer la pared con un

trabajo de superficies grandes o en puntos

pulverizador o con brocha antes de aplicar

singulares como esquinas etc.

el enlucido para facilitar la cohesión entre la capa previa y la última capa.

Sobre técnicas de revestimientos de barro sobre balas de paja existe una amplia bibliografía. Pueden encontrarse amplias explicaciones sobre estas técnicas en cuanto a especificaciones sobre materiales, técnicas de ejecución, mezclas etc. por ejemplo en la bibliografía utilizada durante el proyecto: - Rikki Jennifer Nitzkin & Maren Termens. Casas de paja. Una guía para autoconstructores. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010. Parte 5, capítulo 19 y 20 páginas 159-186. - Laetitia Fontaine & Romain Anger. Bâtir en Terre. Du grain de sable à l’architecture. Editorial BELIN. - Philippe Chastel. Les enduits de terre. Editorial Dessain et Tolra.

Detalles de los procesos de acabado del revestimiento. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Encuentros singulares: Sobrecimentación-fábrica CST. La superficie de contacto entre la sobrecimentación y la estructura de madera se completó con la colocación de una lámina Detalle del encuentro del muro de balas de paja con la sobrecimentación. Colocación de la lámina impermeable y de la malla de polipropileno para el agarre del mortero.

impermeable y un mallazo de fibras de brezo. En principio no estaba previsto el uso de estos elementos pero se reparó en su importancia. La lámina impermeable protege a la madera de las humedades procedentes de los trabajos de revestimientos y también de posibles humedades por ascenso capilar. El mallazo de brezo se colocó para permitir que el barro agarrara lo mejor posible.

Alfeizar. El alfeizar de las ventanas se resolvió definitivamente con un vierteaguas cerámico en cada ventana que se colocó sobre un tablero OSB a su vez colocado sobre los listones de madera que sujetan las balas de paja. La carpintería de madera apoya directamente sobre este elemento cerámico, aunque la carpintería está sujeta a los montantes de madera del entramado vertical de madera.

Detalles de los encuentros modificados. 76


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Reparación de un fragmento del cerramiento. En este apartado se expone la experiencia de reparación de un fragmento del muro que sirvió para comprobar la capacidad del sistema para poder ser desmontado y vuelto a construir. Debido a filtraciones de agua en la cubierta tras una tormenta, se decidió proceder a desmontar la parte del cerramiento situada en la zona donde se había producido la filtración de agua para evitar el riesgo de pudrición de las balas de paja debido a la humedad. El proceso consistió en primer lugar en eliminar el revestimiento de barro de toda la columna de balas de paja, a continuación se eliminó el material de rejuntado que había entre las balas de paja para poder acceder a los listones que sujetan las balas de paja. Estos listones se desmontaron y una vez retirados se pudo sacar las balas de paja de la columna fácilmente. La construcción nueva se realizó siguiendo el mismo proceso de construcción descrito anteriormente. Finalmente se realizó el revestimiento al igual que en el resto de la obra. Esta experiencia de reparación sirvió para comprobar la capacidad del sistema para ser reparado. La construcción por columnas independiente del sistema CST permite hacer estas modificaciones fácilmente sin afectar al resto de la construcción. Esto no es posible en un sistema Nebraska o Greb porque las balas están trabadas.

Detalles del proceso de sustitución de una columna de balas de paja. Alumno: José Antonio Sánchez López

77


Sistema CST de construcci贸n con balas de paja. Estudio, an谩lisis y propuestas de desarrollo.

78


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

CAPÍTULO IV: Análisis de los resultados y comparativa.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Análisis de los resultados del proyecto realizado con la técnica Nebraska. En esta parte del trabajo se realiza el análisis de los trabajos explicados sobre el proyecto construido con la técnica Nebraska. Se explica por qué se han adoptado determinadas soluciones en diferentes fases de la ejecución, incidencias, recomendaciones y conclusiones.

Improvisación de soluciones constructivas. La construcción del proyecto estuvo basada

En esta experiencia, los trabajos de

en un proyecto básico. Se realizaron unos

preparación previos a la ejecución fueron

dibujos básicos y un trabajo previo de

suficientes. El resultado fue satisfactorio

memoria de materiales para poder comenzar

porque se pudieron comprobar los límites

la obra, pero no se profundizó en la solución

de este tipo de construcción, se probaron

de detalles constructivos. La principal razón

soluciones de detalles constructivos durante

fue porque se pretendía experimentar, y

la ejecución y se adquirió la práctica de

resolver soluciones constructivas “in situ”

resolver estos detalles, en relación con el

y que no todo estuviera predeterminado.

sistema Nebraska: el modo de preparar las

Aún así, se partió de soluciones tipo para

balas de paja, resolver las uniones etc. como

muchos encuentros que fueron tomados de la

se explica a continuación.

bibliografía de referencia antes mencionada. Se considera que tener experiencia material Para la mayoría de los que participamos en

de construcción con este tipo de técnicas es

la construcción, esta fue una de las primeras

fundamental para poder abordar el diseño

experiencias en trabajos de construcción. Y el

de proyectos con este tipo de técnicas. De

trabajo fue planteado como una oportunidad

hecho para desarrollar el siguiente proyecto

para responder y dar soluciones durante la

con el sistema CST fue fundamental esta

ejecución a cada solución, y que no todo

experiencia.

tuviera que estar predeterminado. Uno de los objetivos era familiarizarse con este tipo de materiales y de técnicas. 80


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Comportamiento de la cimentación con

Sobre la ejecución de la capa de mortero

neumáticos.

de cal con cáscara de arroz.

Los neumáticos no han presentado ningún

Es necesario encontrar la dosificación

tipo de incidencia, no se han degradado,

adecuada durante la ejecución de esta masa.

no se han deformado bajo la presión de

En este tipo de masa el principal problema

la edificación, pero sí se ha producido un

que puede aparecer es la disgregación de

pequeño asiento en una de las esquinas. El

la masa una vez seca. Si la dosificación no

asiento se ha producido por una falta de

era la adecuada podía fácilmente romper la

resistencia en el terreno.

masa aplicada, como sucedió en una fase de su aplicación.

Este tipo de cimentación no presenta problemas en terrenos resistentes o bien

La correcta dosificación de cualquier

compactados, pero en terrenos donde

mortero depende mucho de las condiciones

la resistencia no es suficiente como

ambientales del momento en el que se elabora

terrenos de regadío (como es el caso)

y se aplica, además de las características de

este tipo de cimentación puede presentar

humedad, consistencia etc. que tengan los

asientos diferenciales con facilidad, los

componentes de estas masas o morteros.

neumáticos no están atados como en una

Para ello se recomienda proceder de la

cimentación convencional y pueden ceder

siguiente forma:

independientemente unos de otros. Verter las siguientes cantidades en el Era un riesgo previsible, porque el terreno

siguiente orden:

era de regadío. La solución en este caso es la de proceder a una compactación del terreno para conseguir una resistencia suficiente. Se intentó esta compactación al colocar la capa

1- 5 cubos de agua (de unos 9-10 l), poner en marcha la hormigonera. 2- 1 saco de 25 kg de cemento blanco.

base de arena y compactarla, pero no fue suficiente.

3- 1 saco de Hidróxido de Calcio en polvo, Cal apagada.

Este tipo de cimentación debería emplearse para construcciones de un tamaño limitado,

4- Comprobar que no quedan prácticamente

de no mucha importancia y en terreno

grumos adheridos a las paredes y palas del

consistente sin riesgo de asentamientos.

bombo.

Alumno: José Antonio Sánchez López

81


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

5- 25 paladas de arena sin colmar. Primero

- Las medidas no son homogéneas, de modo

10, se comprueba que se ha hidratado

que pueden variar bastante dependiendo del

completamente y que no quedan pelotas;

tamaño del cubo, y de cuántas paladas de

luego otras 10, se deja batir unos instantes y

arena se cojan.

se comprueba lo mismo; y luego las últimas 5.

- La arena debe ser fina (de mortero) y de machaqueo (de cantera de piedra). La arena

6. 2,5 cubos (de 20 litros) de cascarilla de

de río no es aconsejable.

arroz. Verter un cubo de cascarilla de arroz, una vez comprobada que la mezcla del cemento-cal con la arena es homogénea,

- La consistencia tarda algo más en conseguirse que con otras soleras.

dejar unos instantes moviendo. Después se

- Curar frecuentemente con agua (cuidado

vierte la segunda, y se realiza lo mismo. El

con lavar cemento y cal) y tapar del sol.

último medio cubo se va vertiendo poco a poco al tiempo que se va comprobando la

- Es muy aconsejable hacer el vertido y

mezcla.

aplanado de toda la superficie de una vez. Las juntas funcionan en ángulo de unos 45-

Es importante tener en cuenta:

60 º

- Este tipo de mezcla necesita bastante

- Después de extender y nivelar, golpeando

tiempo de hormigonado, cambiando mucho

suavemente con la llana se hace una

su consistencia y aspecto con el tiempo de

imitación del vibrado y se saca a la superficie

mezclado.

la lechada, esto hace la superficie más

- Si después de un tiempo razonable de mezcla la masa estuviera seca o demasiado

resistente a posteriori. Después se pasa la llana suavemente para su terminación.

suelta regular con un poco de agua o alguna

- La superficie que forma parte del pavimento

palada de arena.

conviene que se rellene con una capa de

- La mejor manera de encontrar la dosificación adecuada es la práctica, las proporciones son bastante variables. Se comprueba su idoneidad en la aplicación sacando alguna muestra, se extiende y se regula según sensaciones. 82

cemento con poca o nada de dosificación de cáscara de arroz, para que sea de mayor resistencia.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Balas de paja de arroz. La bala de paja como material es adecuada

Sobre la ejecución “Nebraska”.

de

la

fábrica

para cualquier tipo de construcción con balas de paja. Tal vez sea el mejor tipo de bala de paja por las características explicadas en el punto anterior de resistencia a la humedad y

Respecto a esta fase es necesario señalar que es de suma importancia la precisión en la ejecución para prevenir deformaciones posteriores en la fábrica de balas de paja, hay

a la pudrición.

que evitar excentricidades en la aplicación de las cargas. Para ello se recomienda especial atención durante la ejecución de las

Para esta construcción existió la ventaja de que se trata de un material del lugar lo que era una ventaja indudable. Se ha planteado la posibilidad de elaborar balas de paja como servicio en la zona para personas interesadas en adquirir el material para construir. Uno de los principales inconvenientes fue que hubo que buscar una empaquetadora exclusivamente para construir las balas de paja, porque se trata de un procedimiento que no se suele hacer en la zona. Otro inconveniente es el acopio del material y su protección frente a la lluvia, requiere

siguientes fases. Precisión durante la preparación de las balas de paja. Las balas de paja deben dimensionarse y tener una densidad cada una de 100 Kg/m3, aunque lo ideal es una densidad por encima de 110 Kg/m3 . Precisión durante la puesta en obra. Es de especial importancia la precisión en la colocación: que estén perfectamente alineadas en cada fila y que estén centradas evitando excentricidades. Esto reduce enormemente las deformaciones que se

mucho espacio de almacenamiento y hay que cubrirlo con una gran superficie de

pueden producir. En especial es importante evitar las deformaciones de pandeo que se pueden producir y que luego requieren un

polietileno o un material impermeable

trabajo adicional de rectificación.

similar. Los muros deben colocarse por filas En principio, para construcciones es ideal utilizar balas de paja de arroz por sus cualidades resistentes a la humedad y a la pudrición, pero otro criterio a considerar es el tipo de balas de paja que se encuentran disponibles en las proximidades del lugar de la construcción, sobre todo por criterios

completas. Durante la construcción del muro de balas de paja no se construyó de forma ordenada por filas, esto contribuyó indudablemente a las deformaciones que se produjeron posteriormente.

económicos. Alumno: José Antonio Sánchez López

83


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Compactar la fábrica tras la colocación

Es fundamental que la presión ejercida

de cada fila. Esto puede hacerse mediante

por los tirantes de acero sea suficiente

la disposición de un perfil de madera en la

para sujetar la compacidad lograda con el

cara superior del muro (que puede ser el

sistema de correas y carracas. La paja es

zuncho que luego se coloca en la cubierta) y

un material elástico que tiende a recuperar

realizando presión sobre el zuncho.

su dimensión, no se producen deformaciones plásticas o estas son mínimas, por lo que

También es importante realizar el “cosido” entre diferentes filas de balas de paja con cañas o varas de algún tipo de madera. Esto

los tirantes de acero tienen el objetivo de mantener la compacidad hasta que se construya la cubierta y entre en carga.

reduce las posibilidades de deslizamiento entre diferentes hiladas.

No se cortaron algunos tirantes de acero al terminar el proceso de deformación de los muros después de terminada la cubierta

Sobre el proceso de compactación.

porque se observó que todavía estaban trabajando. Si se hubieran quitado existía

Posición centrada de los zunchos. Es

el riesgo de que el muro de paja recuperara

fundamental que la colocación de los

su posición lo que supondría un riesgo de

perfiles de madera que actúan como zunchos

nuevas deformaciones no deseadas.

sea en una posición centrada en el muro para evitar excentricidades y así deformaciones

De este modo se recomienda no eliminar los

indeseadas en los muros.

tirantes de acero si se observa que no dejan de estar trabajando.

Para garantizar la calidad de la ejecución y sobre todo evitar deformaciones indeseadas después de ejecutar la cubierta es necesario ejecutar este proceso lo mejor posible y durante el tiempo necesario.

84


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Sobre el tiempo de asentamiento.

Para

evitar

estas

deformaciones,

se

recomienda coser las esquinas, es decir, El tiempo que se dejó para que se deformara fue

el

adecuado.

Y

los

principales

inconvenientes que implica esta fase son: Interrupción de la ejecución. Obviamente la interrupción de la ejecución de la construcción durante dos meses, hace que sea una construcción lenta.

unir las balas de paja de la misma fila que se encuentran en las esquinas mediante elementos que refuercen su unión. También se recomienda utilizar esquineras en las esquinas durante el proceso de carga de la cubierta y durante el tiempo de asentamiento de esta. Se trata de tableros

Riesgos. Existen riesgos de que la lluvia

de madera formando una “L” en las cuatro

arrastrada por el viento afecte a la fábrica

esquinas, unidos entre sí mediante tirantes,

de balas de paja, y que posibles actos de

de manera que confinan toda la fábrica de

vandalismo puedan dañar la fábrica, aunque

balas de paja y evitan que se deforme en estas

para esto existe la posibilidad de utilizar

zonas durante el periodo de asentamiento de

plásticos o algún tipo de cobertura.

la fábrica. En esta experiencia no se utilizaron esquineras a fin de comprobar la precisión

Deformaciones.

de la ejecución de la fábrica y verificar

Tras el periodo de dos meses se observaron

los límites de la construcción sin estos

deformaciones

elementos.

importantes

en

algunas

secciones de la construcción. En especial en dos esquinas que pandearon hacia el exterior y en un muro interior que también se deformó hacia el exterior.

Posteriormente en los trabajos de acabado de revestimientos se consiguió rectificar gran parte de las deformaciones con los revestimientos y con procesos de rectificación

Las deformaciones en las esquinas son

sobre los muros intentando resituar los

deformaciones típicas en este tipo de

muros de balas de paja por presión.

construcciones.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Análisis de los resultados del proyecto realizado con la técnica CST. En esta parte del trabajo se realiza el análisis de los trabajos explicados y desarrollados en el proyecto con la técnica CST. Se explican por qué se han adoptado determinadas soluciones en diferentes fases de la ejecución y se concretan recomendaciones de determinadas soluciones para nuevas experiencias.

Proyecto

Cimentación

Para este proyecto se realizó un proyecto bá-

En este tipo de construcción, es esencial eli-

sico y de ejecución porque se trataba de un

minar los riesgos de asentamientos diferen-

proyecto complejo, era necesaria la realiza-

ciales, por lo tanto se decidió realizar una

ción de un diseño para ser aprobado por los

cimentación ciclópea en zanja continua con

propietarios, había que asegurar la calidad

una “sobrecimentación” de bloques de hor-

del diseño y de la ejecución y por lo tanto

migón.

había que diseñar detalles constructivos, realizar la medición de los materiales etc. como suele hacerse en un proyecto convencional.

Se realizó una zanja continua que se rellenó con grava y piedras de cantos rodados del terreno, y con una masa de mortero de cal

Para cualquier proyecto de envergadura con

y cemento blanco. Se eligió este tipo de ci-

la técnica CST es necesario desarrollar un

mentación para evitar el uso de armaduras.

proyecto de forma completa, se trata de una situación diferente a la técnica Nebraska, porque la técnica CST requiere de un diseño más complejo de la estructura, medición de los materiales que se van a emplear y obviamente por el diseño general de la construcción y de los detalles constructivos que hay que resolver.

Otra razón importante en la elección del tipo de “sobrecimentación” fue la necesidad de elevar la cota donde empezaría a construirse el cerramiento con el sistema CST, algo que se consigue con la fábrica doble de bloques de hormigón. Durante el proceso de ejecución de esta fábrica se decidió trabar un bloque de hormigón cada cierta distancia para coser las dos hojas de la “sobrecimentación”.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Por lo tanto para cualquier tipo de construc-

Montaje de la estructura en horizontal.

ción de este tipo se recomienda aplicar un

El montaje de la estructura puede hacerse

tipo de cimentación que evite los asientos

en horizontal, por facilidad de ejecución,

diferenciales y permita construir a partir de

para evitar deformaciones, controlar las dis-

una determinada cota para proteger de la hu-

tancias entre perfiles etc. Es recomendable

medad la fábrica de paja.

hacerlo en tramos de entre 5 y 6 montantes, lo que equivale a una longitud de entre 3 metros y 3,75 metros para que sea fácil su mani-

Estructura de madera

pulación al elevar la estructura.

El entramado de madera se construyó “in

El montaje se realiza uniendo los extremos

situ” y la principal incidencia durante el pro-

de los montantes por la parte inferior me-

ceso de construcción fue el riesgo de lluvia

diante el durmiente que apoya en el tablero

y el soleamiento durante la construcción que

sobre la “sobrecimentación”, y en el otro ex-

dificultaba y retrasaba el ritmo de los traba-

tremo se unen los montantes mediante listo-

jos, y además podía dañar los materiales.

nes de madera provisionales. Se recomienda colocar listones provisionales en tramos in-

El entramado de madera es una parte de la

termedios para evitar la deformación de los

construcción susceptible de ser prefabricada

montantes durante la colocación de las balas

en taller, lo que solucionaría los inconve-

de paja.

nientes de construirla “in situ”. Diseño autoportante: Se plantea un diseño Tratamiento de los perfiles: Los perfiles

de la estructura autoportante, el canto de los

de madera empleados son de madera aserra-

perfiles de madera es de 5 cm. y no de 2,5

da y se recomienda emplear un tratamiento

cm. Se comprobó que los perfiles de 2,5 cm.

previo a su empleo. Se recomienda realizar

se pueden deformar muy fácilmente.

una primera impregnación con sal de bórax y a continuación 3 capas como mínimo de impregnación de una disolución de 50% de aceite de linaza y 50% de trementina con guindilla. Ambas capas se aplican para dar resistencia al ataque de insectos y hongos.

Alumno: José Antonio Sánchez López

87


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Uniones de la estructura. Las uniones de

Es conveniente que el espesor de este tablero

la estructura de madera deben realizarse me-

sea superior o igual a 5 mm. como mínimo

diante angulares metálicos y uniones ator-

porque puede alabearse por el efecto de la

nilladas que deben impermeabilizarse para

humedad. Debe colocarse una lámina im-

evitar el contacto directo de los materiales

permeable para aumentar la protección del

metálicos con las balas de paja. Se pueden

tablero frente a la humedad y evitar defor-

producir condensaciones que afectarían a las

maciones indeseadas de este que afectarían

balas de paja y podrían producir su pudri-

sobre todo estéticamente.

ción. Construcción completa de la estructura Se intentó realizar uniones sin angulares,

hasta la cubierta. En caso de realizar la es-

pero resultaban débiles y no se podían eje-

tructura de madera “in situ”, se recomienda

cutar en todos los encuentros. La única ven-

construirla completamente hasta cubrir y

taja que existía era que no habría elementos

proteger frente a la lluvia y el soleamiento.

metálicos en contacto con las balas de paja.

De esta manera se eliminan muchos riesgos durante la fase de construcción con balas

Tablero marino o similar como base para proteger de la humedad. Es imprescindible comenzar la construcción de la estructura de madera con un tablero marino o similar como base. Este material debe ser resistente a la humedad procedente del suelo y que por

de paja. Por ejemplo, en la experiencia realizada era necesario tapar la estructura con láminas impermeables cada vez que existía riesgo de lluvia y el soleamiento dificultaba los trabajos de construcción con las balas, era necesario protegerse.

lo tanto protegerá a la estructura que apoya en él y también a la humedad procedente de

Arriostramientos en la estructura. Es ne-

los trabajos de revestimiento.

cesario arriostrar la estructura para evitar vuelcos del entramado debidos al viento, especialmente durante la fase de montaje de la estructura.

88


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Balas de paja. Puesta en obra. Tipo de bala de paja: Las balas de paja de

Dimensión de los listones de sujeción no

arroz son el mejor tipo de bala de paja a em-

superior a una sección de 3 x 3 cm. Duran-

plear en la construcción por tratarse de un

te la ejecución se decidió emplear perfiles de

material local, por sus cualidades de resis-

madera para los listones un poco más gran-

tencia a la pudrición y al ataque de insectos

des pero esto causó muchos problemas du-

como ya se explicó anteriormente en el pri-

rante la colocación de las balas de paja que

mer proyecto.

venían encima. Existía el riesgo de que se dejara un hueco grande entre las balas de paja

Colocación en seco: Es preciso colocarlas entre la estructura de madera cuando estén secas. Después del baño en “barbotina”, es necesario esperar hasta que sequen completamente para evitar que la humedad afecte a la madera.

debido al tamaño de los listones. Por lo tanto, era necesario realizar ranuras en las balas para encajarlas con los listones y evitar que existiera este hueco que podía causar puentes térmicos y deficiencia en el aislamiento. Este trabajo complicaba la ejecución, sobre

No es necesario cortar los cables de poli-

todo requería más tiempo. Si los listones son

propileno. El sistema original explica que

más pequeños se ahorra mucho trabajo.

al cortar los cables, la tensión que se libera aumenta la presión sobre la estructura de madera, lo que refuerza la estructura en su conjunto.

Revisión de la verticalidad y planeidad de las balas de paja. Es necesario revisar la planeidad y la verticalidad de la fábrica de balas de paja cada vez que se coloca una.

Según nuestra experiencia, al colocar a pre-

De esta manera se evitan deformaciones y

sión una bala de paja los cables de polipro-

superficies alabeadas durante la ejecución

pileno no trabajan, así que aunque se corten,

de los revestimientos de barro. Mediante los

las balas de paja no ejercen más presión, el

revestimientos de barro se puede corregir

efecto de presión añadido que ejercen por

en gran medida las deformaciones que tie-

cortar los cables es inexistente o es despre-

ne la fábrica original pero puede llevar mu-

ciable

cho trabajo, así que una buena ejecución de la puesta en obra de las balas de paja puede ahorrar mucho trabajo durante la fase de revestimientos de barro y además garantiza la calidad de ejecución.

Alumno: José Antonio Sánchez López

89


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Carpinterías, posibilidad de colocación en diferentes secciones. Las carpinterías pueden situarse en diferentes posiciones: enrasadas con la cara exterior o la interior, o en cualquier punto de la sección intermedia del hueco. En cualquier caso el dintel del hueco debe reforzarse con un perfil de la misma sección que los montantes del entramado. Es necesario reforzar el dintel con un perfil de este tamaño para poder ofrecer apoyo a las balas de paja que se situarán encima. Los listo-

01.

nes de madera de sujeción de las balas no ofrecen suficiente resistencia. Posibilidades de prefabricación. El sistema CST tiene características que lo hacen

02.

apropiado para desarrollarlo mediante procesos de prefabricación. Es decir, se puede construir el entramado estructural de madera antes de llevarlo a la obra, o incluso se puede construir

03.

el entramado de madera con las balas de paja e incluso se pueden ejecutar los revestimientos en taller para poder llevarlo directamente al lugar de construcción. 04.

05.

Dibujos realizados para estudiar y debatir las posibilidades de prefabricación del sistema CST. Proceso de colocación de las balas de

90


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Comparativa entre ambos sistemas. Tipos de cimentación.

Estructuras de madera.

Nebraska: Cimentación por zapatas o su-

Nebraska: Utilización mínima de madera.

perficial. Se minimiza el uso de elementos de madera En caso de tratarse de una construcción ex-

en la construcción de las fábricas. Es impres-

perimental o de poca entidad puede utilizar-

cindible para la construcción de la superficie

se un sistema de cimentación superficial con

de apoyo de la fábrica de balas de paja, en

neumáticos, compactando el terreno hasta

los precercos de las carpinterías y en la cons-

un cierto nivel.

trucción de la estructura de la cubierta.

Si se trata de un proyecto de mayor entidad

Esto hace que los costes en materiales sean

en el que no se quieren asumir riesgos de

menores.

asientos diferenciales es preferible utilizar un sistema convencional de cimentación de zapatas continuas y no asumir riesgos. CST: Eliminar riesgos de asentamientos

CST: Elemento imprescindible.

diferenciales. Es imprescindible utilizar estructura de maEn este sistema es necesario realizar una

dera para la construcción del entramado ver-

cimentación que garantice eliminar los

tical que constituye el armazón sobre el que

riesgos

se montan las balas de paja.

de

asentamientos

diferenciales

y permita elevar la cota de inicio de la construcción de la fábrica de balas de paja para evitar daños debidos a la humedad.

Se pueden emplear perfiles de madera aserrada para el entramado vertical de madera, por ser más baratos e ir embebidos en la

Se descarta utilizar tipos de cimentación

fábrica de balas de paja. Pero es necesario

alternativos superficiales salvo que el tipo de

darle tratamiento de protección como el in-

terreno garantice la ausencia de riesgos de

dicado anteriormente.

asentamientos. El uso de madera encarece la construcción de este sistema respecto al Nebraska. Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Características de las balas de paja.

Características de la puesta en obra de las balas de paja.

Nebraska: Balas de paja de alta densidad.

Nebraska: Precisión en la colocación.

Para este tipo de construcción es imprescin-

En el sistema Nebraska las balas de paja se

dible que las balas de paja tengan una den-

colocan en seco y deben colocarse por filas

sidad mínima de 110 kg/m3 porque estarán

completas. Es imprescindible colocarlas con

sometidas a compresión y con esta densidad

precisión, alineadas y bien trabadas con la

disminuirán los riesgos de deformaciones no

fila inferior.

deseadas. También es imprescindible realizar el cosiTambién es importante escoger o dimensio-

do (anclaje de la fila colocada a la inferior)

nar balas de paja con un tamaño similar a fin

mediante varas de madera o cañas. Y segui-

de que durante la colocación de las balas de

damente proceder a la compactación de toda

paja exista una buena trabazón entre ellas.

la fila. Estos procedimientos son importantes a fin de garantizar que no se produzcan deformaciones indesadas.

CST: Balas de paja de densidades norma-

CST: Facilidad de ejecución.

les. En el sistema CST es necesario realizar un En el sistema CST no es imprescindible que

dimensionado que supere en 5 cm. al espacio

las balas de paja tengan una alta densidad,

entre montantes de madera para poder colo-

pero se recomienda que tengan una densidad

car cada bala a presión.

mínima de 90 kg/m3. Además se puede realizar un baño previo De este modo, es más fácil conseguir balas

en barbotina por las caras que van a ser re-

con estas características.

vestidas posteriormente a fin de preparar las superficies para el revestimiento. Se deben colocar en seco preferiblemente para hacer más fácil la colocación y la compactación.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Procesos de compresión de la fábrica.

Deformaciones de la fábrica.

Nebraska: Procesos de compresión com-

Nebraska: Riesgos de deformación eleva-

plejos e imprescindibles.

dos.

Como ya se ha explicado es de suma impor-

Es el principal problema que puede presentar

tancia ejercer la compresión de la fábrica en

la técnica Nebraska, y el que condiciona los

diferentes fases.

procesos de construcción comentados anteriormente: utilización de balas de alta densi-

El sistema Nebraska requiere un sistema de compresión más complejo, mediante los sitemas de correas y carracas, y tirantes explicados. Se trata de un procedimiento impor-

dad, precisión en la colocación de las balas, buena trabazón, cosido entre filas adecuado, ejercer procesos de compactación tras la colocación de cada fila etc.

tante porque de él dependerá la limitación de deformaciones.

El riesgo de deformaciones es el principal condicionante de esta técnica, y puede ser

Además, terminada la cubierta se dejará un periodo de dos meses de asentamiento de la

corregido con los revestimientos (si no se producen grandes las deformaciones).

fábrica antes de comenzar con los trabajos de revestimiento para evitar grietas indeseadas en estos. CST: Proceso de compresión sencillo.

CST: Riesgos de deformaciones limitados.

El proceso es más sencillo, basta con que

En el sistema CST el riesgo de deforma-

una persona suba encima de la bala colocada

ciones se reduce considerablemente debido

y compruebe que ha asentado sobre la infe-

a que la estructura de madera es el princi-

rior.

pal elemento estructural y las balas de paja arriostran y refuerzan el esfuerzo a compresión de la estructura. Este sistema ofrece una clara ventaja respecto al Nebraska porque apenas existen riesgos de deformación.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Procesos de construcción alternativos.

Condicionantes de diseño.

Nebraska: Construcción “in situ”.

Nebraska: Limitaciones de diseño.

El sistema Nebraska ha de construirse “in situ”, no es posible prefabricar parte de la construcción (salvo los precercos de las carpinterías).

El sistema Nebraska por sus características de construcción limita el número de huecos y su posición. Por ejemplo no se pueden

Solamente la preparación de las balas de paja, su dimensionado y medición de densidad puede realizarse en taller y llevarlas directamente a la obra en el momento de la construcción. Los principales inconvenientes son que el proceso de construcción esta sometido a los efectos del tiempo, la lluvia y el soleamiento.

poner huecos cerca de las esquinas y no se pueden abrir huecos grandes salvo que se combine el sistema Nebraska con un sistema estructural de madera. La construcción en altura con este sistema está limitada a dos o como mucho tres plantas, dependiendo de la densidad de las balas de paja. La posición de las balas de paja consume 50 cm. de superficie en todo el perímetro, esto se debe a que las balas deben colocarse en su cara de mayor superficie para ofrecer mayor apoyo al muro.

CST: Posibilidades de introducir la prefabricación.

CST: Flexibilidad de diseño. El sistema CST permite abrir huecos de dife-

Existe la posibilidad de prefabricar el sistema CST en taller y después llevarlo para colocarlo directamente en la obra con la ventaja de que se pueden evitar las adversidades meteorológicas durante la ejecución. Puede construirse por módulos el entramado vertical de madera y llevarlos a la obra para su colocación.También existe la posibilidad de construir el entramado de madera con las balas de paja. 94

rente tamaño y en posiciones diferentes. Con este sistema la construcción en altura puede ser mayor dependiendo de las características de la estructura de madera. Las balas de paja se colocan por el lado que tiene una anchura de 35 cm. Por lo tanto consumen menos superficie interior.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Posibilidades de reparación y/o modificación. Nebraska: Difícil de sustituir o reparar. El sistema Nebraska es muy difícil de reparar o modificar en caso necesario. Es decir, en caso de que una parte del muro sea afectada por la humedad, sería muy complicado eliminar esta parte del muro y sustituirla por una nueva, por no decir imposible. O incluso en caso de deformaciones o daños es muy dificil corregir la fábrica. Para evitar esto es necesario realizar correctamente el proceso de construcción.

CST: Flexibilidad de modificación. Al contrario, el sistema CST permite modificar y reparar facilmente cualquier parte de la fábrica. Si una parte del muro se ve afectada por la humedad o tiene algún tipo de daño que requiera sustituirlo, esto es posible con mucha facilidad. El sistema de montantes verticales y la colocación de balas de paja en columnas hace posible cambiar las balas de paja facilmente, porque cada columna es independiente y su sustitución no afecta a las columnas adyacentes.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Cuadro resumen comparativo.

Sistema Nebraska

Sistema CST

Tipos de cimentación.

Posibilidad de utilizar una cimentación superficial si no existe riesgo de asientos diferenciales, es una pequeña construcción etc.

Utilizar una cimentación que garantice la ausencia de asientos diferenciales y que eleve la cota de construcción del cerramiento para protegerlo de incidencias de la humedad.

Estructuras de madera.

Se utiliza poca madera, solo para iniciar la construcción de los muros, carpinterías y la estructura de la cubierta.

Es el principal elemento estructural. Es importante para la construcción de los entramados verticales.

Características de las balas de paja.

Es necesario que sean de alta densidad. Preferiblemente por encima de 110 Kg/m3

Las balas de paja pueden tener una densidad inferior. No menor de 90 Kg/m3 .

Características de la puesta Se requiere mucha precien obra de las balas de paja. sión en la preparación y en la colocación, para evitar deformaciones indeseables.

Fácil ejecución, basta con encajar cada bala de paja en su posición, compactarla y sujetarla con listones.

Procesos de compresión de la fábrica.

Proceso sencillo, no presenta especiales problemas.

96

Proceso complejo pero necesario para evitar deformaciones indeseables.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Sistema Nebraska

Sistema CST

Deformaciones de la fábrica. Los riesgos de deformación son mayores pero en caso de producirse se pueden corregir durante los trabajos de revestimientos.

Es fácil evitar deformaciones, y se pueden evitar mediante procesos de aplomado y nivelado durante la ejecución.

Procesos de construcción alternativos.

No se puede introducir la prefabricación. Se debe construir “in situ” prácticamente todo.

Prefabricación posible. Se pueden prefabricar parte de la construcción: Entramado de madera y entramado con las balas.

Condicionantes de diseño.

Limita la posición de los huecos (puertas, ventanas) y ocupa más espacio, 50 cm. es el espesor del cerramiento.

Flexibilidad para elegir la posición de los huecos y el espesor del cerramiento es menor, 35 cm.

Posibilidades de reparación y/o modificación.

No es posible modificar el cerramiento. Para sustituir un muro es necesario desmontar o apear gran parte de la construcción.

Es posible modificar fragmentos de muro sin afectar a los demás. La construcción por columnas independientes permite modificar y/o sustituir fragmentos de muro sin afectar al resto de la construcción.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

CAPÍTULO V: Conclusiones.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Conclusiones.

Las principales aportaciones del trabajo es-

Respecto a las características de las balas de

tán relacionadas con especificaciones o con-

paja y su puesta en obra:

sideraciones sobre el diseño y el proceso de ejecución de proyectos con este sistema de construcción y están orientadas como propuestas para mejorar la ejecución del sistema en obras posteriores. Estas aportaciones se realizan a partir del proyecto desarrollado y se considera que constituyen una información de gran utilidad y valor para complementar con las pu-

- Las balas no tienen que ser de elevada densidad, pueden ser de 90 Kg/m3. Lo que facilita su elección y proceso de preparación. - Durante su colocación, es mejor colocarlas por filas completas, para evitar posibles deformaciones en los montantes del entramado (por la presión que ejercen sobre los perfiles).

blicaciones existentes sobre la técnica (que

- No es necesario cortar los cables de poli-

se utilizaron durante el desarrollo del traba-

propileno porque al colocar las balas de paja

jo) y otras experiencias construidas.

a presión, estos cables dejan de trabajar y su

En primer lugar, la principal conclusión que se tiene sobre el diseño es que la estructura

eliminación no contribuye a que se ejerza más presión sobre los montantes de madera.

de madera debe ser autoportante y no debe

Los elementos de arriostramiento de made-

depender de la colocación de las balas de

ra, (los listones horizontales de sujeción de

paja para tener estabilidad. Esto elimina ries-

las balas de paja) deben tener una dimensión

gos de deformación, permite construir toda

máxima de 3x3 cm. de sección y deben in-

la estructura hasta la cubierta y así eliminar

crustarse sobre las balas. Es importante que

los riesgos debidos a agentes meteorológi-

estos elementos no impidan el contacto entre

cos (lluvia y soleamiento) y esto también da

balas de paja de diferentes filas porque el es-

lugar a que se pueda introducir el entramado

pacio que puede existir puede crear puentes

de madera vertical como un elemento prefa-

térmicos y falta de aislamiento en el cerra-

bricado.

miento.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

La parte más interesante del sistema es la po-

- Permite introducir la prefabricación con las

sibilidad de introducir la prefabricación. Se

ventajas que esto tiene para evitar los riesgos

puede construir módulos prefabricados de

de construir “in situ”, lluvia y soleamiento

madera o incluso módulos prefabricados de

principalmente.

madera con las balas de paja. De esta manera pueden evitarse los riesgos debidos a la meteorología al construirse en taller. Además es algo que no se puede hacer con otros sistemas de construcción con balas de paja.

- Es un sistema que puede modificarse y/o repararse fácilmente. La construcción por columnas de balas de paja hace posible que se puedan eliminar o sustituir fragmentos del muro sin necesidad de afectar a las columnas

Por último se considera importante señalar las principales ventajas que tiene el sistema CST respecto a otros sistemas de construcción con balas de paja como el sistema Nebraska, como se realizó a través de la comparativa entre ambos sistemas. Se considera que el sistema CST reúne una serie de características que lo hacen destacar sobre otros sistemas de construcción con balas de paja: - Elimina o al menos limita considerablemente los riesgos de deformación de la fábrica. Las deformaciones son una de las principales problemáticas en este tipo de construcción. - No exige utilizar balas de paja de elevada densidad. Esto facilita los trabajos de ejecución, también facilita la elección de las balas, la puesta en obra etc. - Las balas de paja se pueden colocar por su dimensión de menor espesor con la ventaja de evitar consumir espacio interior.

100

adyacentes.


Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Posibles líneas de investigación.

Durante la ejecución de la obra con la técnica

Publicación sobre el sistema CST. No exis-

CST y el desarrollo de este trabajo han surgi-

te ninguna publicación en español sobre la

do diferentes líneas de trabajo para desarro-

técnica CST y a partir de este trabajo y ex-

llar esta técnica de construcción en posibles

periencia de construcción se considera que

trabajos futuros y otras actividades relacio-

se puede desarrollar una publicación con el

nadas con la asociación “BioConstruyendo”.

material elaborado para difundir la técnica.

Unas líneas de trabajo están en proceso de desarrollo, otras solo se han planteado para desarrollarlas en el futuro.

La prefabricación del sistema CST. Se considera que esta es una de las líneas de desarrollo del sistema con más interés. Existen

Algunas de estas líneas de trabajo están re-

muchos aspectos positivos: Se pueden evitar

lacionadas con la continuación del proyecto

los riesgos de construir “in situ” (lluvia, so-

expuesto y otras para abrir nuevas áreas de

leamiento etc.), mejoran así las condiciones

actividad.

de trabajo, las posibilidades de construir con calidad y evitar daños en la construcción,

A continuación se describen dos posibles

como ya se ha expuesto anteriormente.

líneas de trabajo y/o investigación relacionadas con el sistema de construcción CST

De hecho, se está realizando un trabajo de

y que tienen mayores posibilidades de desa-

diseño sobre cómo desarrollar la prefabrica-

rrollo:

ción, porque para la continuación del proyecto expuesto se prefabricaran los cerramientos de los espacios, se trata por lo tanto de una línea de trabajo que está en proceso de desarrollo.

Alumno: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Bibliografía.

Bibliografía consultada y utilizada durante el proyecto final de master y el desarrollo del proyecto). Tom Rijven. Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009) Rikki Jennifer Nitzkin & Maren Termens. Casas de paja. Una guía para autoconstructores. Ediciones EcoHabitar. Septiembre 2010. Gernot Minke & Friedemann Mahlke. Manual de construcción con Fardos de Paja. Editorial Fin de Siglo. Laetitia Fontaine & Romain Anger. Bâtir en Terre. Du grain de sable à l’architecture. Editorial BELIN. Philippe Chastel. Les enduits de terre. Editorial Dessain et Tolra. Tectónica nº 11 y 13: monografías de arquitectura, tecnología y construcción. ATC Ediciones. Madrid 2002. Manual de construcción de viviendas en madera, centro de transferencia tecnológica. Corporación Chilena de la madera CORMA, Chile. Vignote Peña, Santiago. Martínez Rojas, Isaac. Tecnología de la madera. Obra teórico práctica ilustrada. Editorial Mundi-Prensa. 2006.

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Bibliografía complementaria recomendada: “The Last Straw-The Journal of the Straw Bale Construction”. www.thelaststraw.org. thelaststraw@thelaststraw.org. Building with Straw: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Por Gernot Minke and Friedemann Mahlke, Birkhauser, 2005. Editorial Birkhäuser Versión inglés. Título original en alemán “Der Strohballenbau: Ein Konstruktionshandbuch”. Building Oficials Guide to Straw Bale Construction. Version 2.1. Edited by Kelly Lerner and Pamela Wadsworth Goode, CASBA, 2000. www.strawbaliebuilding.org/CASBA. Patricia Cebada y Rubén Solsona. Casas Sanas y Ecológicas con Balas de Paja: Construcciones para un mundo más consciente. 2005. Heidi Snell. DVD ¿Paja mental? DVD. Producido en Alemania.

Páginas web: Red de construcción con paja (RCP): http://www.casasdepaja.org/ Taller Karuna: www.tallerkaruna.org. Revista ECOHABITAR: http://www.ecohabitar.org/

Autor: José Antonio Sánchez López

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Sistema CST de construcción con balas de paja. Estudio, análisis y propuestas de desarrollo.

Créditos

Imagen 1. Esquema de la climatización natural en el “Pabellon de las iniciativas ciudadanas”. Fuente: Revista “Ecohabitar”, nº 14, página 33. Imagen 2. Fotografía del “Pabellon de las iniciativas ciudadanas”. Fuente: Revista “Ecohabitar”, nº 14, página 32. Imagen 3. Fotografía, detalle del sistema CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE(Mar 17 2009). Página 15. Imagen 4. Dibujo sobre la técnica CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009). Página 13. Imagen 5. Dibujo sobre el fundamento de la técnica CST. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009). Página 14. Imagen 6. Portada del libro: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17,2009). Tabla 1. Propiedad de la bala de paja en diferentes técnicas. Fuente: Entre Paille et Terre (Between earth and straw). Editorial: GOUTTE DE SABLE (Mar 17 2009). Página 15. El resto de imágenes y dibujos son de elaboración propia.

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Sistema CST  

Building technique

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