Experimentación y alcances de materiales sustentables: madera y tierra
| Título | Experimentación y alcances de materiales sustentables: madera y tierra |
|---|---|
| Tipo de Proyecto | Proyecto de Titulación, Anteproyecto de Titulación |
| Período | 2023-2023 |
| Del Curso | Taller de Titulación: Estudio de materiales sustentables 2023 |
| Carreras | Diseño |
| Alumno(s) | Stephany Rojas |
| Profesor | Marcelo Araya |
Introducción
El estudio del proyecto nace desde una visión e interés personal donde nos preguntamos nuestro roll como diseñadores y como este roll nos lleva a crear distintos objetos o piezas gráficas que por un lado nos apasionan por sus resultados positivos pero por otro nos genera una inquietud por sus resultados negativos que traen todo el proceso de construcción y resultados, refiriéndonos a un problema global que tiene que ver con toda la basura y desechos que se generar al consumir, utilizar y beneficiarse de casi cualquier tipo de obra humana.
Como diseñadora quedo asombrada en cuanto a las tecnologías, proyectos de innovación y ante muchos episodios de avances históricos que nos han ayudado a poder habitar y vivir de una manera mas confortable y saludable. No obstante el asombro lleva al querer y querer lleva normalmente a una mala practica de consumo por la mayoría de nosotros. Vivimos en una época donde todo es descartable y desechable, donde hay poca educación en cuanto el cuidado de lo que se tiene y un mercado que solo nos incentiva a querer y por ende a gastar y consumir cada vez más, situación que se ve reflejada en toda la basura que existe en y fuera del planeta, perjudicando severamente al planeta y a nosotros al vivir en él.
Como seres que constantemente queremos, siento que tenemos la responsabilidad de hacernos cargo de las consecuencia de nuestros actos y en este caso de disminuir o buscar alternativas para no seguir generando solo basura sino generar algo beneficioso y bondadoso con nosotros mismos y con los demás, incluyendo el planeta y el resto de sus organismos. Si nos maravillamos con paisajes asombrosos, si nos agrada la presencia de un animal, si queremos compartir y celebrar con nuestros seres queridos, por qué no tratar de mantenerlos y ayudarlos.
Puntos de interés iniciales
Pallet de madera
Se pueden definir como plataformas horizontales cuyo fin es ser una base para apilar, almacenar, manipular y transportar elementos (mercancía). Pero este principal uso ya no es el único.
Los pallets están compuestos en su mayoría de un solo material. Entre un 90% y 95% del mercado de pallets son de madera, generalmente de pino. Al estar hechos de un solo material pueden ser reciclados fácilmente. Su reciclaje es una práctica limpia, simple y económica, sin necesidad de hacer algún tratamiento previo.
- Material reutilizable
- Modular y versátil
- Adaptable a otros materiales
- Térmico
- Bajo costo y rápido en su construcción
ACCIÓN DESDE EL DISEÑO: Recolectar y limpiar la materia prima utilizando estos listones para crear las piezas de nuestro producto proponiendo un diseño en base a ensambles. Es un material de fácil acceso (económico) y fácil de trabajar, ahorrando la adquisición y extracción de una materia prima (ahorro de recurso natural).
Velador hecho con retrasos de madera.
Mueble con uniones de ensambles.
Reciclar desde el diseño
Una quizás desventaja de crear objetos a mayor escala es su transportabilidad y su maniobrabilidad a la hora de armarlos y ubicarlos. Por ello y desde la experiencia misma de tener que llevar en un transporte público proyectos propios, se piensan con un sistema de ensamble de piezas que no reflejan el tamaño real del proyecto sino que pueden ir apiladas y compactadas unas con otras.
Al igual que transportar el mismo proyecto ya es un tema en cuestión, también es el comprar dichos materiales que a veces vienen en un tamaño a nivel industrial que supone una escala muy grande y difícil de transportar y además de gran valor económico. Llevándonos a buscar retrasos de materiales y/o elementos alternativos como lo son los pallets, cajas de verduras donde su desmontaje y limpieza no es tan difícil de trabajar. Se va reduciendo la compra de materia prima nueva al usar materiales provenientes de objetos y/o cosas al alcance que no se ocupan. Pensando cómo ocupar los “desechos” comunes tales como; botellas, envases, hojas de cuaderno, cajas de cartón y cajas de madera, y hacer algo de o con ellos, cómo sacar provecho de su materialidad, forma y cualidad.
- Estructura en base a ensambles (armable / desarmable - transportable / apilable)
- Aprovechar objetos y materiales disponibles sin necesidad de compra (económico)
- Aprovechar herramientas al alcance (hogar - universidad - taller)
Tecnologías de fabricación digital y nuevos materiales de innovación
El descubrimiento de tecnología de fabricación digital nos abre las puertas a probar terminaciones más exactas, prolijas y más rápidas al crear un objeto. Como también diseñar nuevos tipos de objetos desde la impresión 3D.
Estas máquinas tienen mayor eficacia en cuanto a la construcción e innovación de espacios, elementos y objetos.
No solo se ha innovado en nuevas tecnologías de fabricación y construcción sino que también en distintos materiales alternativos como respuesta a grandes problemas de impacto ecológico en el mundo. Gran parte de nuestros materiales de construcción han sido un veneno para nuestro mundo y así a nuestra propia vida al no ser renovables y por sus grandes emisiones de CO2 en su creación. Como también la gran cantidad de desechos que hemos generado llegando a hablar de islas de basura.
Una manera de hacerse responsable de esto son las iniciativas de reciclaje de materiales como también la innovación química de los materiales con los que fabricamos.
- Trituración de plásticos reciclados para fundirlos o comprimirlos y crear nuevos objetos
- Filamento para impresora 3D desde plástico reciclado
- Biomateriales experimentales: ropa, objetos, envases.
Búsqueda de nuevos conceptos
Hormigón
El hormigón es un material hecho principalmente de cemento, agua y arena, a veces cal y grava. Es el material de construcción más usado en el mundo dada su gran durabilidad, versatilidad y bajo coste de producción.
No obstante, es uno de los materiales más dañinos del planeta, responsable del:
- 9% de las extracciones de agua industrial en todo el mundo
- Según la Agencia Internacional de la Energía es el responsable del 8% de la cantidad de CO2 que se va a la atmósfera anualmente, equivalente a 4.000 millones de toneladas.
- Contribuye a la contaminación del agua.
- Es un material no biodegradable.
- Crea el efecto isla de calor.
EN EL TIEMPO QUE SE TARDA EN LEER ESTA FRASE, LA INDUSTRIA GLOBAL DE LA CONSTRUCCIÓN HABRÁ VERTIDO MÁS DE 19.000 CUBAS DE HORMIGÓN
- China es el principal consumidor, seguido de países como: India, Estados Unidos, Vietnam, Turquía e Indonesia. Siendo el consumo de China 10 veces más que el de India.
Innovación en cuanto al hormigón
Hormigón compuesto de bacterias o Bio-hormigón
Es pensando coloquialmente que vida útil del hormigón es infinita el cual es un completo error ya que este tiene también una cierta durabilidad. El hormigón con el paso del tiempo y al no resistir ciertos esfuerzos reiterados o significantes se va agrietando, el cual debe ser mantenido cada cierto tiempo pensando en una construcción constantemente en uso como un puente o calle, o bien reemplazada en su totalidad. Ante esta problemática se le agrega a sus composición un ingrediente biológico: bacterias, las cuales reparan el hormigón conforme crecen y producen caliza que rellena las fracturas del hormigón y lo sellan, convirtiéndose en "obreros microscópicos"
Las bacterias agregadas son capaces de vivir en casi cualquier ambiente por extremo que sea, resistiendo este material tan alcahino, llamada Bacillus.
Grietas en bio-hormigón con sus vistas microscópicas.
Muestra bio-hormigón.
v
Hormigón Translucido
Existen en la actualidad dos tipos de hormigón de cualidad traslucida, el hormigón de fibra óptica (en su preparación se incorporan miles de filamentos de fibra óptica de diámetro entre 2 mm y 2 micras orientadas en la misma dirección) y los Hormigones translúcidos poliméricos (en su preparación el cemento, conglomerante y fundamental en el hormigón tradicional, es sustituido parcial o totalmente por un conglomerante polimérico transparente llamado ilum)
Bloque de hormigón, Empresa Litracon.
Halifax Monument. Grand Parade, Halifax, NS, Canada, Empresa Litracon.
Encimera decorativa. Empresa Concretos Translúcidos.
Las edificaciones de concreto implican ocupar luz artificial la que genera un gran consumo de los recursos naturales que la producen. Es ahorrativo en este termino ya que al dejar entrar luz natural se le resta la necesidad de usar la luz artificial. Además, al utilizar vidrio para la composición de este material ayuda a entender la práctica del reciclado, el cual se recicla dándole este nuevo uso.
Hormigón Cemento Fosforescente
Esta nueva cualidad se la otorgo el investigador mexicano Jose Carlos Rubio Ábalos, quitando esta cualidad opaca del cemento alterando su microestructura para que dejara entrar la luz, pero no para que el material fuese "transparente o traslucido" sino que para que pudiera absorber los rayos UV de tal manera que los absorbe durante el día y durante la noche ilumina el área donde esta ubicado, cualidad que puede resultar grandiosa pensando en señaléticas de rutas vehiculares.
Foto microscópica cemento, opaco.
Sendero al rededor de una piscina hecho de Cemento Fosforescente.
GREEN BRICKS CHILENA - Hormigón sustentable
Startup Penquista Chilena que creo un algoritmo capaz de unir los 7 tipos de plásticos mediante un biopolímero creando un hormigón sustentable que tiene un mejoramiento en cuanto la flexo tracción, mayor resistencia y conductividad térmica y cumple con las normativas de construcción de chile. Logró revalorizar 28 toneladas de plástico PET en la región de Bio-Bio creando un Punto Limpio propio y 3 toneladas en Puerto Natales (datos año 2020)
Este material por cada 3 metros cuadrados de el se reduce una tonelada de CO2. Siendo producto de la mezcla de cemento, plástico PET reciclado y biopolímero en base a Aloe Vera.
Muestras materiales Green Bricks.
Artículos Green Bricks.
Punto Limpio Green Bricks.
Acero
El acero es una aleación entre el conocido elemento metal, el hierro, y el carbono (no metal). Es un material muy duro y resistente, pero también es muy maleable. Sus propiedades más importantes son la conformabilidad y durabilidad, resistencia a la tracción y su buena resistencia a la fluencia, buena conductividad térmica.
- Material sustentable
- El 93% es reciclable. Se puede reutilizar sin ninguna perdida de calidad.
- Mejor relación entre peso y resistencia de los materiales estructurales.
- Baja huella de CO2. Su producción emite aproximadamente 1,7 toneladas de CO2 por tonelada de acero.
- Es multi cíclico que significa que vuelve a su origen una vez se ha utilizado, manteniendo sus propiedades, el llamado De la cuna a la cuna
Plástico
El plástico es un material sintético hecho de polímeros, posee una gran versatilidad tanto como el poder manipular y moldearlo en diferentes formas y tamaños y el como poder darle distintas funciones y aplicaciones. Es un material relativa y normalmente liviano y su costo de producción y de accesibilidad es bajo lo cual lo ha llevado a estar en la mayoría de los productos que utilizamos, pensando en que casi todo lo podrían hacer de plástico. No obstante su constante consumo tuvo una respuesta negativa en cuanto al reciclaje ya que hay muchos plásticos que no pueden reutilizarse y se convierten en basura que toma años y años en degradarse lo cual resulta ser muy dañino para el medio ambiente.
Hay distintos tipos de plásticos y estos se pueden clasificar en muchas maneras: según su tolerancia o resistencia al calor, su capacidad de reciclado, su monómero base, entre otras. La forma universal de clasificarlo es según su Código identificador de resina (RIC) (PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS, otros: PC, nailon,etc)
Madera
La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles; se ha utilizado durante miles de años como combustible, materia prima para la fabricación de papel, mobiliario, construcción de viviendas y una gran variedad de utensilios para diversos usos.
- Único material renovable y reciclable. Su gestión puede ser sustentable cuando se extrae la materia prima se plantan/reponen nuevos árboles para su futura cosecha, generando un circulo virtuoso.
- Tiene baja energía incorporada, por una parte su energía de producción es el sol y no una energía creada por el hombre, y por otro lado no se ocupa mucha energía artificial para procesarla.
- Es un material que absorbe el carbono. Tanto la materia prima como los productos hechos de estas, ya que después de ser fabricados continúan almacenando el gas durante el tiempo en que existan. La mitad de dichos productos corresponde al CO2 absorbido.
- La producción de 1 tonelada de madera genera 33 kilos de emisiones netas de carbono.
- Es un buen aislante.
- Envejece de manera natural y no se descompone en material dañino para el medio ambiente.
Madera y tierra: materiales constructivos sustentables
Contexto entorno a la madera y tierra
La palabra madera viene del latín materia compuesta en primer lugar por la palabra mater refiriéndose a la madre y el sufijo ia lo que le da la connotación de propio, en este caso propio o cualidad de la madre La madera es de origen natural obtenida de los troncos de los arboles. La estructura del tronco se compone de un núcleo que contiene la madera más vieja del tronco, después lo sigue el duramen o corazón donde las células de la madera están prácticamente inactivas, el corazón va seguido de la albura la zona de madera más nueva o joven donde se transporta los nutrientes desde las raíces del tronco, luego viene el sector donde nacen nuevas células llamado cambium y finalmente la corteza externa que protege al tronco de agentes atmosféricos.
Es un material ortótropo, sus propiedades mecánicas o térmicas son únicas e independientes unas de otras que van en tres direcciones perpendiculares entre sí.
Estructura tronco madera.
(1) eje longitudinal paralelo a la fibra de la madera, (2) eje radial que sigue la dirección de los anillos de crecimiento y el (3) eje tangencial que es tangente a estos anillos.
Anillos crecimiento tronco madera
Por otro lado la palabra tierra viene del latín terra y este proviene de ters de la raíz protoindoeuropea, que significa seco. Tierra se usa para nombrar a nuestro planeta que incluye el suelo, los recursos, las estructuras y los procesos de toda la superficie emergida del planeta Tierra. En términos constructivos a la tierra recibe otros nombre como el de barro que es una mezcla formado por arcilla, limo y arena muy fina. Su aplicación varia dependiendo de como usar sus propiedades físicas o químicas.
- “La tierra es el material más ecológico, abundante y duradero que existe y además ¡está por todas partes! Mil millones de personas en el mundo carecen de hogar o sus casas son débiles y se derrumban, con mi sistema esto no ocurre”, palabras de Nader Khalili.
Es un material local, gratuito, auto-construible, que no necesariamente requiere de energía extra para su producción, posee características resistentes y aislantes para resguardarse de las inclemencias del tiempo.
La mezcladura de la tierra consiste de arcilla, limo y arena. Puede contener grava o piedras y materia orgánica. Los componentes de la tierra se definen de acuerdo con su diámetro. A las partículas con diámetros menores a 0,002mm se las denominan Arcillas, entre 0,002mm y 0,06mm Limos y entre 0,06mm y 2mm Arenas, partículas mayores Grava y Piedra.
Componentes tierra.
Beneficios tierra.
Beneficios tierra.
Técnicas de construcción con tierra
Tierra apisonada o Tapial
Esta técnica esta hecha de tierra húmeda o tierra que se coloca en un encofrado, y luego se comprime o apisona para formar un muro sólido y denso. Su mezcla contiene limo, arena y grava con un bajo contenido de arcilla, la cual se humedece y luego se coloca en capas de unos diez centímetros de profundidad entre encofrados de madera contrachapada.
- El experto en tierra apisonada Chris Magwood, del Centro Endeavour, dice que el encofrado es fundamental
El encofrado es la clave para construir con tierra apisonada, y cuanto mejor sea el encofrado, más rápida y precisa será la construcción. Los encofrados deben ser capaces de soportar las considerables fuerzas del apisonamiento de la tierra y poder montarse y desmontarse con un mínimo esfuerzo. Los encofrados reutilizables pueden ayudar a mantener los costes bajos.
Apisonado manual.
Apisonado industrializado.
VENTAJAS TIERRA APISONADA O TAPIAL
- Es un proceso más sostenible en comparación con los métodos de construcción más modernos. Su aplicación suele utilizan materiales locales, por lo que presentan bajos niveles de carbono incorporado y producen poco desperdicio.
- Bajo mantenimiento
- Superiores en masa térmica.
- Control de la temperatura y ruido.
- Resistencia estructural y durabilidad.
Superadobe o Tierra ensacada
La técnica se basa en superponiendo sacos llenos de tierra (principalmente del lugar, estabilizada o no) entre hiladas mediante alambre de espino (púa) que da consistencia a la estructura. La forma que se le da normalmente son tipo cúpula, bóvedas, arcos y ábsides, tipos de estructuras que su forma naturalmente tienen resistencia creando la a terremotos, huracanes, inundaciones, incendios.
Construcción vivienda con superadobe.
Nader Khalili creador de la técnica superadobe.
VENTAJAS SUPERADOBE O TIERRA ENSACADA
- Económica: la construcción solo necesita tierra, bolsas o sacos, alambre de púa, agua y cal.
- No requiere demasiado uso de energía.
- Gran aislamiento acústico.
- No genera residuos.
Adobe
Derivada de la palabra árabe “thobe”, que significa barro, el adobe cuenta con más de cinco mil años de antigüedad en su aplicación El adobe es una las técnicas de construcción con tierra más utilizadas en todo el mundo y de las más ancestrales para la materialización de viviendas en distintas civilizaciones, utilizado por miles de años por los pueblos indígenas de América, tanto en el suroeste de los Estados Unidos como en Mesoamérica y la región andina en Sudamérica. Dentro de las técnicas de adobe existe la técnica pared a "soga", técnica de pared a "tizón" y técnica de “traba hueca".
Tipos de aparejo de adobe.
Producción de adobe.
Proceso de construcción de vivienda de adobe.
VENTAJAS ADOBE
- Posibilidades morfológicas, el adobe permite la posibilidad de dibujar en el espacio las morfologías biológicas que le queremos dar.
- Bajo costo productivo y energético.
Adobillo
El adobillo es un bloque de tierra y paja, sin cocer, que posee el detalle de una muesca o ranura en sus extremos para ser ensamblado a un tabique estructural de madera, formando un muro. Su ensamble es lo que hace de este proceso constructivo diferente de las otras técnicas que combinan madera y tierra.
Adobillo producción.
Pared hecha con la técnica de adobillo.
VENTAJAS ADOBILLO
- Es una técnica que se usa en Chile, nuestro país con gran actividad sísmica. El adobillo busca con su ensamble evitar el volcamiento de los bloques ante un evento sísmico.
Tierra alivianada
Consiste en una técnica de construcción donde la mezcla de masa de tierra tiene una proporción alta de agregados ligeros como la paja la cual es sostenida por un esqueleto portante de madera o incluso acero. Su composición consiste en la adicción de una gran cantidad de fibras, u otro material ligero como la arcilla expandida, junto a la tierra para reducir el peso de los bloques. No es una técnica que ocupe portantes, su capacidad resistente se limita a sostenerse a sí mismos y necesitan de una estructura auxiliar que cumpla las solicitaciones a compresión.
Contrucción de muro con técnica tierra alivanada.
Bloque de tierra aliavanada.
VENTAJAS TIERRA ALIVIANADA
- Ligero
- Mejora la capacidad aislante térmica y acústica.
Quincha o Bahareque
Consistente en una estructura en base a un entramado de madera, con un relleno de tierra vertido en estado plástico (barro) mezclado con fibras vegetales. Este entramado suele ser de caña o bambú recubierto con barro lo cual resulta ser muy eficaz como material antisísmico debido a la elasticidad del entramado de caña, el cual absorbe las vibraciones evitando que se propaguen por el resto de la estructura.
Proceso constructivo de quincha para vivienda.
Construcción con Quincha.
Global
El esquema muestra las construcciones con tierra hechas en el mundo.
La tierra como material de construcción ha tenido una gran relevancia en la historia. Grandes obras de la humanidad, como la Gran Muralla China, los templos del Imperio Egipcio o las pirámides aztecas, así como la mayor parte del patrimonio de Asiria y África, han sido construidas en tierra. China evidencia la técnica de tapial en monumentos antiguos como en la arquitectura vernácula, incluyendo la Gran Muralla China. En la actualidad, un tercio de la población mundial vive en viviendas de tierra.
Ramesseum: Storerooms Egipto.
Gran Muralla China.
La ciudad de Arge Bam.
En cuanto a la madera podemos ver una larga tradición constructiva en Japón, Noruega, Suiza y Estados Unidos, las que han resistido con paso del tiempo.
En Japón, específicamente Hōryū-ji se encuentra un recinto de 187.000 metros cuadrados, el Templo posee 18 edificaciones de madera, las más antiguas del mundo que son Tesoros Nacionales construidos entre el siglo VII y siglo VIII. Su construcción trata de tablones que tienen una fuerte unión sin necesidad de clavos de tal manera que si la tierra comienza a sacudir la madera los tablones se unen unos con otros debido a las juntas en las que se insertan las aberturas pequeñas y estrechas de los tablones.
En Noruega, al rededor de 30 iglesias construidas entre los siglos XI y XIII todavía siguen en pie con su estructura original (revestimientos exteriores han sido reemplazados como medida de restauración).
En Estados Unidos las casas más antiguas datan del siglo XVII y son más de 100 ejemplares tal como La Casa Fairbanks (1636) de Massachusetts la que ha sido habitada por siete generaciones, también La casa de la plantación Parlange (1750) en Luisiana, que fue construida con madera de ciprés sobre cimientos de ladrillos moldeados a mano.
En Suiza La Casa Bethlehem la cual tiene más de 700 años, considerada una de las más antiguas de Europa, tan antigua como la Catedral de Notre Dame en París.
Muchos estudios e inspecciones se refieren a estas construcciones como lugares que fueron habitados y mantenidas y por eso se han mantenido y sobrevivido en el tiempo.
Templo Hōryū-ji, Japón.
Iglesia de Hopperstad, Noruega.
La Casa Fairbanks en Dedham, Massachusetts Estados Unidos.
La Casa Bethlehem, la casa de madera más antigua de Europa en Suiza.
Gernot Minke
Arquitecto Gernot Minke, Alemán.
Arquitecto alemán. Sus proyectos tienes objetivo como la arquitectura ecológica y la construcción de bajo costo, resumidas como bioconstrucción. Trabaja proyectos urbanos y talleres al rededor del mundo donde practica sus ideas sobre la arquitectura realizada con materiales naturales, de bajo costo y mínimo impacto ambiental sin afectar los estándares de habitabilidad. Ha hecho una serie de publicación de libros donde pueden encontrarse sus principios y formas constructivas. Uno de ellos es Manual de Construcción en tierra - Gernot Minke (cuenta con traducción a español).
MANUAL DE CONSTRUCCIÓN EN TIERRA - GERNOT MINKE
Manual de Construcción en tierra.
Talleres Gernot Minke.
Anotaciones libro El libro se refiere a la tierra como el material de construcción más importante y abundante en la mayoría de las regiones del mundo. Se obtiene frecuentemente directamente en el sitio cuando se excavan los cimientos y es producto de la erosión de las rocas de la superficie terrestre. El fenómeno de la erosión ocurre a través de la pulverización de las rocas provocada por movimientos glaciales, del agua y viento, por la expansión o contracción de las rocas y en cuanto a la arcilla es producto de la erosión del feldespato y otros minerales.
Habla del barro; una mezcla de arcilla, limo (arena muy fina), arena y agregados mayores como gravilla o grava. El barro es un material poroso, teniendo la capacidad de absorber humedad del ambiente y desorberla, balanceando la humedad del interior. Los bloques de barro absorben 50 veces más humedad que los ladrillos cocidos a alta temperatura. En ciudades con climas más extremos las personas pasan app el 90% del tiempo en edificios cerrados. Resultando el clima interior muy importante para su bienestar.
CARACTERÍSTICAS BARRO
- No es un elemento de construcción estandarizado. Varían dependiendo de su lugar de extracción y la preparación.
- Se contrae al secarse, se puede disminuir la retracción reduciendo la cantidad de agua y arcilla, optimizando la composición granulométrica.
- No es impermeable.
- Regula la humedad industrial; absorbe y desorbe la humedad de manera rápida y en gran cantidad, regulando el clima interior.
- Almacena calor.
- Ahorra energía y disminuye la contaminación ambiental.
- El barro crudo se puede volver a utilizar ilimitadamente (se tritura y humedece).
- Preserva la madera y otros materiales orgánicos.
REPARACIÓN BARRO La mezcla depende de:
- Tipo de suelo
- Consistencia suelo
- Aplicación a dar
Suelos húmedos con baja arcilla y alta cantidad de arena puede ser utilizado para un muro de tierra apisonada. Suelos con alta cantidad de arcilla no pueden ser utilizados como material de construcción. Se debe incrementar con arena o grava (humedecidas antes de ser añadidos a la mezcla) Al sumergir al agua terrones más arcillosos estos obtienen plasticidad por sí mismo La mezcla se debe dejar reposar durante 12 a 48 hrs. La cohesión incrementa en este proceso.
MANUAL DE CONSTRUCCIÓN CON FARDOS DE PAJA - GERNOT MINKE
Manual de construcción con fardos de paja.
Talleres de construcción en paja Gernot Minke, Limache - Chile
Anotaciones libro
El libro habla de los beneficios/ventajas y desventajas de la construcción con fardos de paja. Algunas desventajas son su combustibilidad , la paja se incendia de inmediato, pero una pared revocada resiste el fuego por 90 minutos (F 90) - probado y difundido por Austria norma ÖNORM. También puede convertirse en un anido para animales e insectos. La aparición de Moho (injustificado si el muro está correctamente construido, sobre paga seca no se producen hongos, la paja no debe contener más de 15% de humedad), según Viitanen (1996) los hongos se generan con temperaturas entre 20 y 28 grados C y una humedad ambiental sobre el 55% (otros 80% o 90% de humedad)
INICIOS CONSTRUCCIÓN CON FARDOS DE PAJA
- Comienza con la aparición de enfardadoras en USA siglo XIX.
- Primera documentación en Nebraska. Muro de fardos donde descansaba el techo. “técnica Nebraska” muros portantes; el peso del techo descarga en los fardos directamente a los cimientos “load bearing”.
Técnica Nebraska.
Fardos de paja.
PAJA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Paja: tallo seco de los cereales (trigo, centeno, cebada, avena, mijo) o de plantas fibrosas (lino, cáñamo, arroz). Es la parte entre la raíz y la espiga.
- Material renovable.
- Para construcción de vivienda se recomienda paja de de trigo, escanda, arroz y centeno.
- Se descompone lentamente (alto contenido de silicatos).
- Como material de construcción su humedad debe estar por debajo del 15%.
Fardos de paja
- Baja masa, reduce la capacidad de almacenar calor
- Aislante térmico
- Dimensiones
- Chicos: 32 cm a 35 cm x 50 cm a 120 cm, sometidos a una presión entre 80 y 120 kg/m^3
- Medianos: 50 cm a 80 cm x 70 cm a 240 cm
- Grandes: 70 cm x 120 cm a 100 cm x 300 cm, sometidos a una presión entre 180 a 200 kg/m^3
Enzo Mari
Diseñador y artista Enzo Mari, Italiano.
Enzo Mari es considerado como uno de los diseñadores más importantes del siglo XX. La vinculación entre ética y diseño ha sido uno de los ejes que han marcado su trayectoria como creador, y es uno de los mayores referentes en el diseño de objetos. Describió su filosofía creativa como «diseño racional, elaborado o construido de una manera que corresponde exclusivamente a la finalidad o función».
En su publicación Autoprogettazione (Autoproyectos), Mari se refiere al ejercicio individual para mejorar la compresión de las verdaderas razones que se esconden tras el proyecto. Propone hacer a las personas partícipes de la producción del diseño, estableciendo un vínculo directo entre el diseñador y el usuario y lo más importante una relación directa entre el usuario y el objeto. Se trata de un acto de emancipación respecto a las formas de consumo y un empuje hacia un cambio de perspectiva en la forma de entender los objetos, liberándonos de la significación de la mercancía, comprendiendo su forma, su construcción, su material y haciéndolos más nuestros.
Autoprogettazione por Enzo Mari.
Imagen de Autoprogettazione
Muebles de madera Enzo Mari.
Anna Heringer
Local
Torre experimental Peñuelas
Una de las torres de madera más altas en Chile y Latinoamérica (6 pisos), con cerca de 20 m de altura. Su 1er piso exhibe los objetivos del proyecto. El 2do, 3er y 4to piso están destinados a la investigación de la resistencia de la madera, por medio de sensores de humedad, temperatura, corrientes de aire, nivel de luz, flujos de aire y ondas sísmicas. El 5to piso es departamental (experiencia de vivir en torno a la madera). En cuanto a su 6to piso es un mirador hacia la reserva de Peñuelas.
Casa Munita Gonzalez
Construcción de vivienda que cuenta de 275 m2 que se emplaza en un terreno plano de 5000 m2. Busca lograr un impacto mínimo sobre el medio ambiente y aprovechar lo más posible energías pasivas. Cuenta con un sistema constructivo en base a Terra-panel para asegurar la eficiencia térmica de la vivienda, el que se constituye mediante paneles de malla de acero electrosoldada plegada, rellenos de tierra aligerada sobre una estructura principal compuesta por vigas y pilares de acero.
Interior, cocina.
Quebrada Claudia
Claudia vive en los terrenos de Ciudad Abierta en Ritoque, donde tiene su casa al lado de una quebrada la cual ha mantenido y construido. Para fortalecer y alimentar la quebrada trabajó el suelo en un sistema de terrazas, donde impide que en temporada de lluvia, el agua corra hacia abajo y a su vez se vaya aposentando en estas terrazas. Además de ello alimenta el suelo con compost proveniente de la misma naturaleza que tiene alrededor y además de materia orgánica que consume su hogar. Prepara una gran cantidad de activadores de plantas como sustrato de fierro y azufre.
Cebolla Morada de gran tamaño, recolectada del huerto de Claudia.
Sitema de terraza.
Beneficios sistema de terraza.
Exploración formas contexto constructivo
Proyectos exponenciales
Teniendo un conocimiento general de como trabaja la madera y como trabaja la tierra se comienza la búsqueda de formas que aumenten o beneficien las cualidades físicas y químicas de estos materiales.
PARABOLOIDE HIPERBÓLICO
Un paraboloide hiperbólico es una superficie engendrada a partir de dos parábolas mediante el deslizamiento de una de ellas, paralelamente a sí misma, sobre la otra. A la primera parábola se la denomina generatriz, porque “genera” la superficie, y a la segunda se le llama directriz, ya que “dirige” la operación.
Tenemos el ejemplo de Félix Candela arquitecto especializado en estructuras laminares donde práctica los siguientes conceptos: Economía, sencillez de calculo y flexibilidad.
ESTRUCTURAS LAMINARES (de hormigón)
Estructuras que evitan en la medida de lo posible los esfuerzos de flexión mediante la forma adecuada. Gaudi dice que el largo de la catenaria es la forma más perfecta que la mecánica proporciona para llevar las cargas alternas evitando flexiones. Sus estudios se basaron en la práctica de observar la naturaleza donde las formas y ecuaciones complejas están en ellas de manera habitual, mencionando que la naturaleza crea formas útiles y hermosas. Félix Candela toma varios segmentos de distintos tipos de paraboloides que trabajen en su unión de manera conjunta siendo más eficaces que la superficie continua de un mismo paraboloide la cual dispone de una forma que es prácticamente inmutable si los esfuerzos a los que están sometidos son razonablemente pequeños, estando siempre equilibrado.
TENSO ESTRUCTURAS
Llamadas también estructuras textiles, son estructuras que trabajan a tracción. De estamanera la cantidad de material es mínima y la estructura no sufre problemas de pandeo, además los esfuerzos de tracción estabilizan y por ello no es necesario rigidizar la estructura.
Las obras de Frei Otto se centran en la consecución de estructuras ligeras, rebajando el empleo de materiales obteniendo un obra mucho más ligera. Mezcla membranas y cables de acero (para cubrir grandes cubiertas), teniendo una gran resistencia a la tracción, siendo pre-fabricables y de maleabilidad formal.
Olympic stadium, Munich
Pabellón “Multihalle” de Frei Otto
TENSEGRITY
Son estructuras auto tensionadas compuestas por elementos rígidos y cables, con fuerzas de tracción y compresión que forman un todo integrado. Es la propiedad presente en un sistema que apropia cables (hablamos de tracción) y de la rigidez de otros elementos (acero, madera, bambú). Estos actúan en conjunto bajo esfuerzos intrínsecos proporcionando estabilidad formal. Estructuras interconectadas que se fortalecen el uno al otro.
Buckminster Fuller quién acuñó el término Tensegrity.
Oportunidad y exploración de territorio
Quebrada la Puntilla
Nos ubicamos en los terrenos de Ciudad Abierta en Ritoque aprovechando el taller de máquinas manejado por Henrique, teniendo herramientas y materiales recolectados de restos de madera en deterioro esparcidos o más bien botados por el lugar. Además del lugar e implementos, podemos recoger materia prima natural que se encuentra a los alrededores como lo es la tierra, paja de pino y arena.
En nuestras primeras visitas, a uno 45 metros sobre el nivel del mar, se observa el sector alto de los terrenos de Ciudad Abierta donde podemos ver un amplio y basto lugar lleno de matorrales, tierra, aves, evidencias de conejo y caballo, sectores trazos, restos de madera de proyectos y pasto seco por la estación del año.
El llano va decayendo mientras grandes y pequeños elementos van apareciendo en el lugar.
A medida en que se acerca la quebrada hacia el mar esta se abre ampliando el espacio donde aparecen distintas vegetaciones que están acomodadas por dibujo terrenal que creo la quebrada.
Una caída drástica del terreno, los espacios se ocultan o tapan unos con otros, apareciendo y desapareciendo nuevos montículos en la medida en que se avanza o retrocede.
Dentro de la cárcava se crea un sendero irregular que es interrumpido por montículos de tierra que sostienen la pequeña vegetación viva del lugar.
Elementos irregulares enfrentándose y a su vez construyendo y aislando un espacio
Al acercarnos al fin del llano nos encontramos con dibujos en el suelo, trazos que van aumentando su surco evidenciando la erosión ocasionada por el paso del agua que cae cuando llueve. Se observa como el surco aumenta creando cárcavas de gran tamaño no propias ni semejantes al resto de la quebrada y del lugar. Se decide tomar ese lugar creado por este fenómeno como sitio donde podríamos crear algo para evitar que siga perdiendo el terreno de la Quebrada. Un lugar que no es concurrido habitualmente y que tiene el espacio y la materia (tierra) para poder de hacer del lugar algo más.
Aparece lo llano dentro de lo irregular, un llano cenceño que aparece y desaparece
Brazo de suelo firme y plano rodeado por carcavas
Contexto territorio
Erosión vista desde los terrenos bajos de Ciudad Abierta
Vegeteación muerta.
Se comienza estudiando la quebrada, entendiendo la razón de su daño. La quebrada La Puntilla sufrió un severo daño después de un incendio ocasionado por un accidente por el camino entre las ciudad de Con-Con y Quintero. El incendio arrasó con la vegetación de la quebrada, lastimando así los suelos y eliminando todos los nutrientes necesarios para que vuelva a salir vegetación como normalmente debería.
Como consecuencia por la falta de vegetación se podría decir que el problema de la erosión en este sector de la quebrada es ocasionado porque no se puede contener el paso del agua.
Las plantas dan un soporte al suelo, alimentándose de sus nutrientes y absorbiendo el agua de lluvia o la humedad. Al llover las plantas se alimentan del agua y a su vez impiden el paso insipiente del agua.
Teniendo esto en cuenta y tomando la postura de que no fue un desastre natural sino que el incendio fue por una causa humana se decide utilizar la investigación para poder ayudar a la quebrada a revivir. Trabajar y tomar lo que el agua se quiere llevar. Pensando en ocupar la forma del lugar, la tierra, la madera y la materia que provee el lugar para reparar el sostén de suelo.
- Mirar la pendiente
- Cuál es la situación del suelo
- Forma que hay a través de los años
- Curvas de nivel del terreno
Cualidades climáticas y vegetales
Se hace un estudio del lugar para saber que plantas, arbustos, matorrales y arboles son endemicas de ahí para poder revivir la quebrada utilizando esos mismos ejemplares Siendo el Boldo, Molle, Litre y el Peumo los árboles y arbustos la bacaris, la Puya coerulea con la Colliguaja odorífera y otros como la salvia y la fuxia.
SOSTÉN DE SUELO
La doca compacta y genera un manto pero tiene poco sostén de suelo, 30 cm de raíz. La Bacaris, Salvia y Fuxia tienen raíces de 1 a 2 metros lo cual da un gran sostén de suelo, crean una matriz de raíces. El Peumo tiene raíces mucho más grande.
Boldo/Peumus boldus - Molle/Schinus molle - Litre/Lithraea caustica - Peumo/Cryptocarya alba
Puya coerulea y Colliguaja odorífera
A su vez se investiga acerca de las quebradas y en especifico de las quebradas de Ciudad Abierta, en este caso La Quebrada La Puntilla.
El sustrato de las quebradas de Ciudad Abierta es de características super lábil, frágil, casi nada de arcilla, paleodunar. Es una duna pleistocena de más de 1 millón 1/2 de años, que esta consolidada / compactada gracias al bosque esclerófilo (tipos de hojas que resisten las sequias de verano del clima mediterráneo).
Entendemos una Quebrada como una hendidura o abertura que ocurre entremedio de un cerro o montañas.
- Quebradas sur o interior de Chile de cursos de agua permanente, puedes encontrar bolones de rocas, riachuelos y bordes vegetales (materia dura). Tienen un suelo franco arenosa arcilloso.
- Quebradas paleodunares C.A fueron formadas por eventos de carácter climático no por cursos de agua permanente. Eventos de características pronunciadas y espaciados por 15, 20, 30 y 100 años.
Pueden llegar a tener vegetación arbórea pero las condiciones del suelo no permiten que los árboles alcancen estaturas enormes por su condiciones edáficas (baja componente de nutrientes en el sub suelo, situación nutritiva: mientras más nutrientes mayor tamaño).
Rojo:Cono Aluvial Genera una vegetación distinta. Duna de otro color.
- La génesis de una quebrada comienza con un eje / grieta del “tamaño de una taza”, eje que se va pronunciando, se va abriendo y creciendo. Formación: Acantilado - Micro pendiente - Genera un eje - Eje que crece con el tiempo y eventos - Quebrada.
- Sucesión ecológica (evento)
Después de un incendio queda el árbol muerto y ocurre una iteración vacial de la especie donde este árbol no vuelve a tener su condición de árbol sino que pasa a tener una condición de arbusto.
- Iteración vacial de la especie
Los arboles quemados por un incendio generan ramas en el suelo (bajo la base), característica de los esclerófilos, donde la energía del árbol se va a distribuir en un perímetro acústico.
- Al plantar un árbol este puede tomar:
- Condición de árbol: Es cuando el árbol nace de semilla, la cual genera un eje principa, así el tronco crece fuerte alto y grande.
- En este caso el árbol paso a tener la condición de arbusto debido a que el eje principal esta dañado por el incendio.
Plan de acción siguiente semestre
Al ver la situación de la quebrada nos preguntamos de que manera el diseño puede ayudar con algo construido a que no siga perdiéndose más territorio de la Puntilla, pensando en implementar el sistema de terrazas (con ayuda de humus/compost) para darle fuerza y sosten a los suelos y asi que puedan volver a habitar la vegetación existente y talves algo más.
Se empieza a pensar en que si no hubiéramos ido ahí no sabríamos lo que ocurría, así que además de crear algo para sostener la quebrada y ayudar a la vegetación se piensa en algún lugar de posible habitar humano.
Por un lado ¿Cómo restaurar o acelerar el crecimiento de los arbustos? ¿Cómo producir más sostén de suelo? ¿Cómo a la vez que le vuelvo a dar un lugar a la vegetación, le doy un espacio al cuerpo para habitar el lugar? Lograr que convivan estos dos escenarios y se beneficien mutuamente, teniendo en cuenta que ante un fenómeno o evento climático lo que sea que se vaya a hacer en la quebrada se ira pendiente abajo, ya que ese tipo de suelo funciona así, ¿Cómo yo puedo habitar levemente obras en un lugar donde frente a estos eventos va a responder de esta manera?
Se busca proponer un área para visitar y recorrer en una levedad, pensando que lo mío, lo construido se va a destruir en algún momento, pero que dentro de esta destrucción quizás se logre reciclar con el ecosistema, no convertirlo en cochambre / basura sino unirlo respetuosamente al lugar.
Un habitar en transito y permanencia leve. Obras de visitar y obras de contener mientras que a su vez se logre revegetar la quebrada, acelerar la vegetación.
Experimentación materiales
Con la idea de crear una pared o algún muro que sirva para contener la quebrada, se empieza a armar una especie de prótesis que se adhiera a las paredes debilitadas de la quebrada. Teniendo en mente que figuras de lados ortogonal no funcionan en el país (actividad sísmica) se busca crear elementos o espacios que dibujen alguna curva, a su vez se decide ocupar la madera como material estructural que lo mantenga firme, y ocupar la tierra como cubierta y protección de la madera, empleando las distintas técnicas de tierra mencionadas anterior.
Pruebas paraboloide hiperbólico
Se comienza llevando a una escala 1:1 una maqueta escala 1:10 de las propuestas anteriores que emplea la mecánica del paraboloide hiperbólico, la cual es pensada como una unidad replicable para generar un cobijo y que a su vez logre contener la quebrada.
En el proceso de crearla era necesario una matriz para mantener las tablas en el ángulo que le dimos (30 grados de inclinación).
La separación de las tablas en corte horizontal es de 17 cm. La cual es para probar si logra hacerse un entramado de cintas de madera imitando la técnica de la quincha.
El entramado es para lograr una mejor adhesión de la mezcla. Querer lograr una superficie reglada que este cubierta por una mezcla de barro.
El largo de las dos tablas inclinadas a 30 grados es de 50 cm pensando en que estas unidades pueden ser escaladas o ajustadas a la altura que dibuje la quebrada.
Prueba flexión de madera
Paralelamente se empieza a probar la flexibilidad de la madera, testando en que momento se puede romper el listón (de 3 metros 20). Para ello se cortan los listones en su espesor, trabajando y probando con listones con un espesor entre 3 ml y 9 ml cortados en la cierra de banco.. Las pruebas de corte son llevadas a crear una pieza curva del largo del listón de madera la cual es pensada para crear un elemento que este suspendido en el aire, que cree un lugar debajo de este techo o cubierta.
Para curvar la madera se presento primeramente en la arena para luego clavar estacas que mantendrán la curva que se va trazando.
Una vez instalada el tipo de curva que resiste la madera, se agregan 7 tacos a lo largo de la madera que le den un espesor a la pieza.
Ya resultando la curva se pasa a la etapa de replicación con el fin de crear una estructura de malla que este rellenada con la técnica de la quincha y secciones con tierra alivianada.
Pruebas tierra: mezcla de barro
Al trabajar con la tierra hay que tener en consideración que cualquier agregado a la mezcla debe estar antes humedecido para que se adhiera de mejor manera.
Para que la mezcla de barro no se quiebre al secar se ocupa paja de pino encontrada en la zona, la cual le de algo de poder de compactación y firmeza una vez seca.
A la tierra se le agrega algo de agua y se comienza a revolver, una vez revuelta se puede integrar algo de paja seguido de un poco más de agua.
Se hacen distintas muestras con variación de proporciones teniendo una mezcla 70/50 tierra y paja, otra 60/40 tierra y paja y otra 45/65 tierra y paja.
Para probar la adhesión de una muestra en la futura estructura se hace un entramado de una sección de la estructura y se aplica la mezcla presionando por ambos lados del entramado.
Prueba madera: sección escala 1:1 curva de madera
La malla que se quiere llegar completar el segundo semestre consta de 14 unidades, entiende unidad como la unión por medio de tacos (7) de dos listones de 320 metros. Estas unidades están echas de la misma curva, enfrentando 7 x 7 perpendicularmente, donde 7 unidades pasan entre medio de la sección tacos.
Se fabrica en tamaño real una sección de la futura y posible malla de curvas. Se crea para ver la unión de enfrentamiento de las unidades, además para hacer pruebas en ella en cuanto la adhesión de la mezcla como también el peso agregado que da esta. Se piensa en un entramado de cintas de madera más delgadas como rejilla para sostener la mezcla de barro al elemento.
El proyecto a desarrollar para la siguiente tiene que ver con lograr crear un espacio habitable tanto humano como vegetal, donde convivan ambos con una relación mutua. Empleando los materiales que escogimos y las propiedades de ellos.
Lámina de cierre
