EL BAMBÚ, UNA OPORTUNIDAD PARA LAS VIVIENDAS DE EMERGENCIA CAPITULO

03

Con miras a ilustrar el sistema constructivo en bambú propuesto para los habitantes del municipio de Caucasia, que se han visto afectados por problemáticas como las inundaciones y el desplazamiento forzado, en este capítulo se detalla el paso a paso para la construcción de dicho sistema y se resalta la integralidad del mismo, porque se busca que la comunidad sea partícipe de la construcción de las viviendas, aportando su mano de obra, lo que impacta de manera positiva la economía de la comunidad, la protección del medio ambiente y la bioclimática.

3.1 Fases del sistema constructivo

Para la estructuración de un sistema constructivo en bambú, es necesario tener en cuenta la importancia de la estructura y su estabilidad, así como también, los diferentes cortes y conexiones del bambú, para posteriormente conectarse y anclarse a la estructura, que es la encarga de soportar su propio peso y amortiguar el movimiento en caso de un de sismo.

Para iniciar un proyecto constructivo se debe contar con conocimiento previo y destrezas necesarias para ejecutar cada proceso de la forma correcta y así garantizar una estructura estable y segura con un resultado óptimo. En este se debe tener en cuenta el diseño, la altura de los pilotes, el área de soporte de la cimentación con los materiales indicados, para que los culmos no entren en contacto con el agua y se genere humedad, ademas las uniones deben estar correctamente amarradas y ancladas para generar unan mayor resistencia a los esfuerzos de las cargas.

Las figuras 45 muestran los cortes y como se deben realizar, mas utilizados en la construcción, estos se requieren a la hora de realizar los anclajes y empalmes.

Según la norma NSR-10, en su numeral G.12.11.2, manifiesta que los tipos de cortes mas utilizados son los siguientes:

Corte recto: Corte plano perpendicular al eje de la guadua.

Corte boca de pescado: Corte cóncavo transversal al eje de la guadua, generalmente se utiliza para acoplar dos elementos de guadua.

Corte pico de flauta: Este corte se utiliza para acoplar guaduas que llegan en ángulos diferentes a 0° y 90°, se puede hacer como una boca de pescado inclinado o con dos cortes rectos.

Boca De Pescado Uniones

Dejar un diámetro adicional de 4 dedos de un nudo , para tener margen de trabajo.

Las uniones para la construcción en bambú hacen parte fundamental, como lo describe Ordoñes, Mejía, Bárcenas y Instituto de Ecología A.C (2002), donde dice “El objetivo de una unión es proporcionar continuidad entre los elementos estructurales de una construcción, es decir, que los esfuerzos puedan trasmitirse de una manera segura y eficiente, y que las deformaciones se disminuyan hasta el mínimo” (p.41). En la tabla 2 se muestra un comparativo de las diferentes uniones:

El corte debe ser preciso de forma tal que en la unión halla contacto completo entre culmos. El diámetro de la copa dependerá del diámetro del culmo.

Se marca el corte del culmo y se sostiene para evitar que se desplace, se hace el corte en un angulo de 90°. cortar a alta velocidad y baja presión, una vez cortado juntar ala unión si es necesario pulir para que ajuste el culmo. Si el corte esta inclinado se llama “pico de flauta”.

Capitulo 3-El Bambú, una oportunidad para las viviendas de emergencia

Al hablar de las uniones se refiere a los métodos para anclar y unir los bambús entre si, como afirma la norma NSR-10, donde especifica que para realizar uniones no se debe utilizar clavos, al utilizar clavos y alambres debe ser muy mínimo, porque los primeros provocan rajaduras y los segundos no son resistentes. Las figuras 50, 51, 52 y 53 muestran algunas técnicas para realizar uniones con bambú utilizando ensambles tradicionales.

Empalme De Piezas Horizontales

Pasadores Y Anclajes Horizontal Y Vertical

Unión de amarre con clavija

Con unión interna se usa en acueductos

Pasador

La clavija puede colocarse en la columna ya sea paralela o perpendicular a la viga.

Con unión externa se usa en acueductos

Telescopio se emplea en acueductos

Pasador

Boca de pescado con clavijas

Pasador de madera o bambú

Unión con anclaje de madera

Se emplea también invertido

A continuación, se describen las etapas que comúnmente existen en cualquier proceso constructivo que se desea realizar, se explicara la manera sencilla a la hora de entender estos cortes y los procedimientos que se necesitan para construir de forma técnica y artesanal un sistema de una vivienda en bambú.

Cerrón (2014) explica de manera especifica las etapas de un proyecto constructivo en bambú, donde se debe analizar y verificar los planos, el tamaño, los materiales, herramientas y equipo necesario par la ejecución, además de personal calificado para la elaboración del sistema constructivo (p.79).

La comunidad a través de la capacitación va edificando y también van cubriendo sus necesidades de habitar, aprender y aplicar las técnicas en algunos espacios de sus viviendas que no se encuentran desarrolladas y que muchas poseen cerramientos en palos y latas. Al igual que la comunidad y las personas necesitadas de una vivienda o una reubicación sean participes en la evolución de estas, donde las personas contribuyan con la mano de obra y de paso reciban el conocimiento por este material y visionen el optar por este material para la construcción.

Inicialmente, se dará una breve referencia de cada parte que se requiere ensamblar del sistema instructivo y sus partes.

Se debe tener en cuenta el terreno o zona donde se requiere implantar la cimentación puesto que se debe tener muy en cuenta que el bambú no debe estar sumergido continuamente en agua.

Guiándonos de la norma NSR-10, en el numeral G.12.12.4.2 ,limpieza del terreno, debe limpiarse de todo material vegetal y realizar todas las obras de drenaje necesarias para asegurar la menor incidencia de la humedad. Cuando se construyan edificaciones con entrepiso elevado.

Para garantizar y ofrecer una mayor eficacia y mejor capacidad a la hora de construir una estructura de bambú se debe tener en cuenta la protección contra sismos, en el numeral G.12.12.4.7 de la norma NSR-10, (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 2010) nos indica seguir unas recomendaciones así:

-Que todos los elementos de la construcción estén debidamente unidos entre sí la estructura anclada a la cimentación.

-Que la distribución de los muros en planta sea tal que la longitud de estos encada dirección permita resistir los esfuerzos producidos por el sismo.

-Que la cubierta no sea muy pesada con respecto al resto de la estructura.

-Las tuberías usadas para las instalaciones de agua y desagües deben estar fijas a la construcción con soportes que eviten la rotura de estos durante los movimientos sísmicos.

-Construcciones de uno o más volúmenes deben tener un comportamiento independiente entre ellas.

-La edificación debe ser lo más regular en planta posible, si se presentan planta irregulares estas se deseen dividir en varias plantas regulares, separadas por juntas de dilatación (p. G - 132).

La figura 64 a continuación muestra la estructura de una vivienda en bambú, la cual se explica de una manera mas detallada en los siguientes enunciados con el fin de que esta se pueda aplicar en el municipio de Caucasia.

Cimentaci N

La cimentación es un conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella, distribuyendolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Para una vivienda en bambú, se utiliza zapatas aisladas o corridas con buena altura del nivel del suelo, para evitar el contacto con el agua

La Cimentación; Según La Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (2010) Norma NSR-10 dice que “las obras de cimentación deben realizarse de acuerdo con las pautas estructurales y según las características de resistencia del suelo que deben estar establecidas en el estudio de suelos” (pag.G-131), de ahí parte la importancia de tener una cimentación acorde al terreno, con unas zapatas que permitan la estabilidad de la obra, en caso de sismos y vientos fuertes que pueden colocar en riesgo la integración de la personas.

Por otro lado una buena cimentación permite trasmitir el peso seguro de la vivienda al terreno, brindando estabilidad, a diferencia de una inadecuada que ocasionaría fisuras, movimientos de la misma, asentamientos en el suelo, inestabilidad. Hay que tener en cuenta que el suelo sea apto para dicho proceso y así garantizar la obra.

La cimentación es aplicable para zonas que presentan bajo nivel freático, donde no se presente un alto grado de inundación, con una altura considerable para evitar afectaciones, que coloquen en riesgo la estructura.

Lo primero que se debe realizar es el trazado y la nivelación. Se trazan los limites y ejes, donde va la construcción, para luego empezar con la excavación, donde anteriormente se marcaron los ejes, posteriormente se procede a realizar la zapata aislada con el vaciado de hormigón, piedra y arena, teniendo en cuenta la altura que se desea, para evitar el contacto con la humedad, después se coloca el sobrecimiento, que comienza donde termina el cimiento, de ahí se colocan las varillas de acero que van empotradas y sobresalen al sobrecimiento, luego se anclaran posteriormente con los bambú. La altura mínima es de 20cm sobre el nivel del terreno.

LOS SOBRECIMIENTOS;

Se encuentran en la parte inferior de la estructura de la edificación, es el que sirve de anclaje y apoyo, es donde transmiten las cargas a la cimentación.

Los pisos van después de haber realizado los cimientos y sobrecimientos, se proceden a colocar, teniendo en cuenta la norma NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente: Título E.

Para realizar una losa aligerada primero se debe realizar una formaleta interior, después se coloca las viguetas en concreto reforzado o concreto simple, que se compone de una parte de cemento por tres de arena, luego se realiza un mortero de pega, para posteriormente colocar la esterilla laminada de bambú. Gómez y Acero (2018) describe cuatro componentes importantes para realizar una losa aligerada, primero está la torta inferior donde se construye con un mortero de arena y cemento con una dosificación mínima de un aparte de cemento por tres de arena, segundo está los elementos aligerantes que se colocan de tal manera que formen las cavidades de las viguetas, tercero se encuentra la placa superior que es un concreto fundido monolíticamente con el sistema de piso y por último están las viguetas que son los elementos que contienen el refuerzo principal de la losa (p.17).

Todos estos elementos hacen que la losa sea tan resistente como el mismo acero, además de que las laminas en bambú, le dan esa sensación térmica de frescura a la casa, tanto en los momentos de frío, como de calor.

En las figuras 57 y 58 se muestran losas tan resistentes como las de acero:

El extremo de los bambúes debe llevar un nudo o en su lugar un cilindro de madera interior

El diámetro y el numero de varilla o hierros deber ser recomendados por un calculista

Sección transversal de la losa de concreto Formaleta inferior

Concreto

Los soportes para levantar los bambúes a la posición deseada

Los bambúes se amarran de los soportes o de la armadura con el fin de que no floten ene l concreto en el momento de efectuase la fundición de la losa.

Capitulo 3-El Bambú, una oportunidad para las viviendas de emergencia

Columna

Elemento vertical que sirve de soporte con funciones estructurales y también puede emplearse con fines estéticos.

La columna se fija en la zapata y se introducen unos pernos que se anclaran a las columnas de bambú, dentro de la caña de bambú se introduce la varilla roscada con el anillo y el pasador, se asegura el bambú con la varilla roscada, que esta en el eje de la pletina, donde se coloca tuerca y arandela, se fija la pletina, donde ya se tiene anclada la columna a la pletina, esa pletina tiene 4 perforaciones que coinciden con los 4 pernos, y luego se atornilla esas varillas roscadas, estos pernos deben ir soldados a las varillas de refuerzo de la zapata o amarrados con alambre.

Las columnas se colocan a una altura de dos metros y la cantidad depende del diseño que se tenga, pues esta le da soporte a la vivienda y varia de si es de un piso o dos pisos, para una vivienda de 60 metros cuadrados aproximadamente se utiliza 9 columnas, estas van compuestas por cuatro bambúes unidos entre sí, con pernos, los cuales ayudaran a conformar la estructura portante. En la figura 64 se ve la disposición de las piezas a encajar.

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Muro

El bambú como es un excelente material y de múltiples usos, es utilizado también para la construcción de muros, paredes, cerramientos y paneles, como dato adicional se tiene que el esqueleto de los muros, se fabrica en el mismo lugar a realizar la edificación, para reducir costos y desplazamientos.

Inicialmente se procede a armar el esqueleto del muro como parte estructural de la vivienda, se colocan las cañas de bambú en forma horizontal y estos elementos horizontales se le llaman soleras.

Para el esqueleto de este sistema constructivo de los muros se puede realizar de dos formas tal y como se muestran en las figuras 64 y 65, las cuales se utilizan sin relleno para esta zona de caucasia, ya que es una zona cálida y húmeda.

Estructura con parales verticales

Soleras

Corte boca de pescado

El espesor mínimo de la parte superior será de 35 mm y el inferior de 25 mm. Se anclan con el bambú que va con las columnas de forma vertical, en los extremos se realiza el corte de boca de pescado o de pico de flauta, se realizan las perforaciones correspondientes, ademas se coloca el anclaje y luego se amarran a las columnas más cercanas para mayor estabilidad.

Estructura entre parales, pie derecho y refuerzo diagonales

Para el revestimiento del muro en las figuras 66 y 67 se muestran a continuación las diferentes formas como se puede realizar:

Una es con tejido en diagonal con latas de bam bú, para mejor resistencia a la hora de un sismo, luego se va terminando de llenar tupiendo hasta cubrir el muro.

La segunda forma es un tejido entrelazado formando un panel con esterilla, en los extremos( las soleras y parales) se van asegurando para mayor soporte.

Latas

Se utilizan de diferentes maneras en la construcción, se pueden realizar de dos formas una manual con machete y la otra con maquina donde se introducen para que quedan mas planas y fácil de manejar

Como parte fundamental de la estructura portante está el esqueleto de una edificación, que soporta el peso propio de los muros, techos, mobiliario etc, así como también las cargas de los sismos y vientos, estas vigas se fijan sobre las columnas con las uniones adecuadas, para dar una mayor resistencia.

Cerrón (2014) dice que “las vigas se conforman por una o mas piezas de bambú, las compuestas por mas de una pieza deben unirse por zunchos, pernos esparcidos como mínimo de un cuarto de longitud de la viga” (p.89).

En la estructura portante se distinguen los elementos verticales (columnas o pie derechos), los horizontales (vigas o soleras), y los inclinados (diagonales). De la calidad de la estructura portante depende la estabilidad de la edificación. Debe cumplirse la norma E.100 Bambú del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Para unir dos cañas de bambú que se encuentran alineados como la vigas compuestas o articuladas, se atraviesa un perno de forma perpendicular y cuando se une o se hace conexión dos o más bambús, como es el caso de fijar una unión que forma pico de flauta, se utiliza pernos con varillas roscadas.

Para evitar que la estructura se mueva con movimientos laterales se debe colocar diagonales y ariostres, se colocan diagonales según el diseño estructural. Generalmente se las ubica en las esquinas o vértices de las edificaciones. Para ello, se suele utilizar uniones de pico de flauta.

Cubierta

Para la elaboración de la cubierta, se aplica el mismo lenguaje de los elementos de bambú, se va formando el esqueleto, se inicia construyendo sobre las vigas soleras de la estructura de los muros que se va armando, hasta terminar en la cumbrera, con aleros largos para mayor protección del bambú, las cerchas son elementos que permiten que la cubierta se mantenga rígida y muy estable, como resultado se tendrá un techo a dos aguas con tejas de asfalto.

Para este sistema constructivo en bambú utilizaremos las recomendaciones que explica la arquitecta Cerrón (2014) “La cubierta debe ser liviana. Los materiales utilizados para la cubierta deben garantizar una impermeabilidad suficiente para proteger de la humedad a los bambúes” (p.94)

Aunque existen diversas clase de cubiertas se empleara una cubierta que contenga estas características y materiales, de fácil ensamble y bajo costo, de materialidad livianos y resistente.

Morán (2015) en su libro Construir con bambú, explica como:

Sobre la estructura portante de la edificación se coloca la estructura del techo, con separaciones de las correas de bambú en función del recubrimiento elegido y el cálculo estructural.

Se empieza por las correas de las dos extremidades del techo y se coloca un cordel entre ellas para alinear las otras correas.

Para aleros mayores de 60 cm, deberá proveerse de un apoyo adicional, salvo que se justifique estructuralmente. Se suele realizar este apoyo con una caña colocada en diagonal que se llama pie amigo. 1Colocar la estructura del techo 3 Rellenar de mortero los puntos de apoyo Si el peso propio de la cobertura lo requiere o si es una cobertura transitable, el cálculo estructural ubicará las vigas y correas que necesitan un relleno de concreto en sus puntos de apoyo, 2 Colocar las piezas diagonales, para evitar la deformación del techo, sobre todo en los casos de coberturas no rígidas como las calaminas, se colocan tirantes por debajo de las correas. Esos tirantes pueden ser de bambú o de otro material estructural.(p.68)

Esqueleto para estructura portante

Capitulo 3-El Bambú, una oportunidad para las viviendas de emergencia

Las cerchas, estan compuestas por 3 vigas, que forman triángulos y parales en vertical, los cuales se van interconectando, ayudando con la transferencia del peso de la cubierta, las cerchas posan sobre las vigas y las columnas, ya armadas y firmes, que se van conectando en las esquinas.

Cumbrera en guadua

Corte pico de flauta

Montante en guadua

Correa de bambú

Corre de guadua

Pletina

Pasador

Pernos con arandela

Varilla roscada con tuerca

Pasador

Pasador

Varilla roscada con tuerca

Tuerca y arandela Varilla roscada

Tuerca

Pasador

En la figura 77 y 78 se muestra las diferentes técnicas de uniones y anclajes utilizas en la construcción de una cercha sencilla, para darle rigidez y seguridad a la hora de un sismo.

Correa de bambú

Correa de bambú

Pasador

Varilla roscada con tuerca

Tuerca

Varilla roscada con tuerca

Tuerca

Pie amigo

Marco ensamblado de bambú, tratado con sales hidrosolubles

Conector

Solera superior

Solera inferior

Tuerca para anclaje de varilla

Correa de bambú

Columnas y/o parales

Capitulo 3-El Bambú, una oportunidad para las viviendas de emergencia

En la figura 81 se muestra el corte por fachada de una estructura en bambú, la cual expone sus componentes principales, que fueron expuestos de manera gráfica anteriormente, entre ellos se encuentra las cimentaciones, sobrecimentaciones, pilotes en palafitos, columnas, losa aligerada, la estructura con sus elementos portantes, que le dan soporte a la cubierta, diseñada a dos aguas, ademas esta elaborada con esterilla en su cielo falso y sobre esta tejas de asfalto, todo en conjunto para dar una sensación térmica a la vivienda.

TEJAS DE ASFALTO Y/o TEJA CAMPESTRE"

DISTANCIA DE ELEMENTOS TRANSVERSALES

DISTANCIA ENTRE APOYOS

MODULO ESTRUCTURAL DE BAMBU MARCO ENSAMBLADO DE BAMBU CON ESPESORES DE 8 A 6 CM DE Y DE 0.90 m DE LARGO

HUECO CON MORTERO (CEMENTO,ARENA,AGUA) EN PROPORCION 1,2,3.

SOLERA DE MADERA DE DESPLANTE .MADERA DE PINO DE 3RA CON ORIFICIO DE VARILLA DE ANCLAJE.

LOSA ALIGERADA

SOLERA INFERIOR DE

COLUMNAS

VARILLA DE ANCLAJE

CIMIENTOS Y SOBRECIEMTOS

CUBIERTA

VIGAS

ESTRUCTURA MURO

REVESTIMIENTO PARED

PISO

COLUMNAS

CIMENTACIONES

3.2 La bioclimática en la vivienda de bambú

Con las características del bambú, se pretende una vivienda bioclimática en la región del bajo cauca, con el fin de explorar medios enfocados en los principios de este tipo de vivienda, para que la comunidad caucasiana vaya conociendo las bondades que ofrece, el llamado acero vegetal, además de la comodidad que otorga el bambú en la construcción.

El bambú es un material térmico y de aislamiento acústico, ya que en el interior de las cañas se forman cámaras de aire que permiten regular la temperatura del material y por ende de la casa, dependiendo del clima en el que se encuentre, además forma una barrera contra el sonido.

El edificar un sistema constructivo en bambú en caucasia, permite bienestar a quien habita la vivienda, pues la planta de bambú proporciona confort en cualquier clima.

En el caso de Caucasia al tener una temperatura promedio de 28 grados centígrados, además de tener una alta humedad, al ser utilizada esta planta permite que en el interior permanezca fresco, cálido y agradable, independiente de si hay calor o lluvia.

El bambú usado como muro, no solo aísla el frío, el calor y el ruido, además demuestra tener efectividad contra los sismos al funcionar en bloque y en caso de colapso el material es bastante liviano y la reconstrucción se puede llevar de manera más fácil.

En el cielo raso con tejido en esterilla y cubierta en tejas de asfaltos, donde sus componentes tienen una base que contiene un fieltro orgánico hecha de fibra de papel y madera o en algunos casos de una estera de fibra de vidrio, generan una protección contra la radiación solar y regula la temperatura al interior de la vivienda.

Como dato adicional las cañas que son más delgadas también pueden ser utilizadas como tubería, para instalación hidráulica o desagües pluviales, brindando un beneficio adicional.

La ubicación de la puerta, con las ventanas posteriores, permiten una ventilación cruzada, además al ingresar el aire al interior, este circula de una manera adecuada, esto se debe a la altura en que se encuentran las cerchas, permitiendo así que el interior se mantenga fresco.

Por último la materialidad del bambú permite una constante iluminación natural durante el día, esto se debe a que sus paredes pueden ser traslucidas, por sus diferentes maneras de realizarse, lo cual permite que adicional a los beneficios mencionados, también se pueda tener un ahorro significativo de energía, ayudando a la parte económica de la familia, además dicha situación aporta al sostenimiento del medio ambiente.

El tipo de tejas de asfalto más respetuoso con el medio ambiente se crea utilizando gránulos especiales que pueden absorber el calor

Cubiertas a dos aguas, permite que exista una parte abierta en la punta de esta para la extracción del aire caliente.

Iluminación natural, brinda bienestar y confort

Ventilación cruzada, confort térmico