República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Mérida
MÉTODO DE EMPLEO DEL BAMBÚ COMO MATERIAL ALTERNATIVO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL
Bachilleres: Días N. Gabriel H. C.I. 25151056 Escalona C. J osé C. C.I 24724072 Hernández M. José G. C.I.25132370 Requena R. Cristal M. C.I.26096982
Mérida, Noviembre 2016
Introducción Planteamiento del problema En la actualidad los profesionales de la construcción se enfrentan a diversos retos, esto debido avances constantes, de esta manera presenta unas mezclas de conocimientos e ideas siempre en la búsqueda en la solución de los problemas que afectan al hombre y su ambiente. En la aplicación de estos conocimientos traen avances en todos los niveles pero los problemas parecen avanzar a una velocidad mayor. Cuando hablamos de construcción nos referimos a diversas formas y combinaciones de cómo hacer o crear varios tipos de estructuras, hoy en día la problemática generada por la economía del país ha causado una disminución notable de la producción de materiales convencionales generando gran escasez y poniendo alta demanda. El crecimiento habitacional se ve afectado en gran parte por la escasez y alto costo de los materiales, lo que origina desempleo e innumerables cantidades de viviendas de baja calidad. Cilento (1996) señala que vivienda aceptable significa mucho más que un techo sobre la cabeza. También significa adecuada seguridad, incluyendo seguridad de tenencia; estabilidad y durabilidad estructural, adecuada iluminación, calefacción y ventilación; adecuada infraestructura básica como un suministro de agua, facilidades sanitarias, manejo de desperdicio y ubicación adecuada y accesible en relación al trabajo de las necesidades básica. Siendo testigos de la trágica situación por la que se pasa actualmente se puede determinar las principales causas, las cuales son el desmesurado crecimiento poblacional, la falta de recursos económicos, inflación, el agotamiento de los recursos materiales. Todo esto suma un importante problema en el área de construcción. Con mayor razón los ingenieros no solo pensamos en obras majestuosas si no también se le debe brindar un espacio a la solución de falta de viviendas, principalmente para los sectores marginados de la sociedad, aplicando métodos constructivos que permiten un rendimiento más elevado y menos tiempo.
Tomando en cuenta, lo anterior mente expresado se puede decir que de no ser analizado los inconvenientes y dificultades antes expuestas a futuros se presentaran problemas mucho más fuertes, como son falta de viviendas, construcciones informales, es decir, construcciones en áreas o espacios no acordes para ello (sin planificación urbana) e invasiones de propiedades públicas y privadas. Al final de la investigación se puede tener claro las ventajas y desventajas que lleva consigo la utilización de este material y así en el futuro tener rendimientos elevados. En tal sentido resulta beneficioso formular las siguientes interrogantes: ¿Podrá ser este material eficiente para la construcción? Así mismo ¿Porque es tan importante utilizar nuevos materiales constructivos? por ultimo ¿Sera esta alternativa beneficiosa para los habitantes? Durante la presente problemática se propone el bambú como material alternativo de construcción con la finalidad de minimizar costos y hacer más accesibles para la población. Capítulo I: En este capítulo se describe los conceptos básicos del bambú, sus características y propiedades, el cual está dirigido a orientar al lector de acuerdo con la necesidad latente de investigación tomando en cuenta una serie de interrogantes que emergen del hecho del bambú como alternativa de material para la construcción de viviendas de interés social. Seguidamente
el capítulo II Hace referencia al impacto
ambiental tanto positivo como negativo, producido por el bambú y su importancia en el medio ambiente, con los que se pretende que el lector comprenda fácilmente el tema de estudio. En el capítulo III se encuentra compuesto por los aspectos legales vinculados con el uso del bambú como material de construcción, con el fin de cumplir con los procedimientos legales de su tala. Es importante mencionar que en el capítulo IV se enfoca en presentación de los cuadros comparativos de los coeficientes de resistencia, características estructurales y comparaciones físicas entre el bambú y materiales convencionales como la madera, acero y hormigón. Finalmente se muestran conclusiones y recomendaciones, seguidamente los anexos.
Objetivos de investigación Objetivo general Estudiar el método de empleo del bambú como material alternativo para la construcción de viviendas de interés social Objetivos específicos
Identificar las propiedades y características del bambú como material de construcción.
Analizar el impacto ambiental generado por el uso del bambú.
Examinar los aspectos legales, normativos y de procedimiento vinculados con el uso del bambú como material de construcción en viviendas de interés social.
Comparar las propiedades mecánicas y físicas del bambú como material de construcción con relación a los materiales convencionales.
Justificación
La construcción avanzado y crecido con el desarrollo de la sociedad y de las nuevas tecnologías todo con el objeto de satisfacer las necesidades cada vez más exigentes de la humanidad. Así han surgido nuevos materiales, nuevos métodos constructivos, nuevos sistemas y herramientas que facilitan la ejecución garantizando mayor seguridad y confort. Es necesario conocer los beneficios que nos proporciona el bambú como material de construcción para estar claros en el momento de su utilización. Lo que se pretende alcanzar con el desarrollo del presente trabajo es realizar este estudio para introducir nuevas perspectivas de análisis, tal como es la relación de costos entre el bambú y materiales convencionales para la construcción de viviendas de interés social en Venezuela.
Metodología Este estudio pertenece a la modalidad de proyecto de investigación documental con carácter monográfico. Según (Fidias G. Arias 2006) la investigación documental es el proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, critica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en fuentes documentales. Según Kaufman y Rodríguez (1993). La monografía es un texto de información científica, expositivo, de trama argumentativa, de función predominantemente informativa, en el que se estructura en forma analítica y crítica la información recogida en distintas fuentes acerca de un tema determinado. Exige una selección rigurosa y una organización coherente de los datos recogidos. La selección y organización de los datos sirve como indicador del propósito que orientó la escritura
Conceptualizaciones de términos básicos
Construcción: Se denomina construcción a todo aquello que exige, antes d hacerse, tener o disponer de un proyecto o plan predeterminado, o que se hace uniendo diversos componentes según un orden determinado. (Gómez, 2001) Costos: Cantidad de dinero que se invierte en la ejecución de una obra (mora, 2001) Vivienda de interés social: Aquella que se desarrolla erige con destino las personashogares-de bajo recursos e ingresos (menos de cuatro salarios mínimo vigente. (Mora 2000) Sistema constructivo: Es una serie de conjuntos funcionales, subsistentes de componentes, con una función determinada en el edificio que se interconectan e interrelacionan entre sí con la finalidad de obtener un conjunto coherente. (Mora, 2000) Estructura: Puede entenderse como un sistema de conceptos coherentes enlazados, cuyo objetivo es precisar la esencia del objeto de estudio. (Fernández, 2003) Escasez: La escasez es la falta de recursos básicos como agua, alimentos, energía, vivienda, etc. Que se consideran fundamentales para satisfacer la supervivencia o de recursos no básicos que satisfacen distintas necesidades en las sociedades humanas en varios aspectos. Esto significa que es cuando una persona está falto o falta de algo o de un recurso humano. (Mora, 2000) Inflación: La inflación, en economía, es el aumento generalizado y sostenido del precio de los bienes y servicios existentes en el mercado durante un período de tiempo, generalmente un año. Cuando el nivel general de precios sube, con cada unidad de moneda se adquieren menos bienes y servicios. Es decir, que la inflación refleja la disminución del poder adquisitivo de la moneda: una pérdida del valor real del medio interno de intercambio y unidad de medida de una economía. (Rodríguez, 2002) Bambú: Con origen etimológico en la lengua portuguesa, el término bambú alude a una planta que es nativa de la India y que pertenece al grupo familiar de las gramíneas. Sus tallos pueden alcanzar una altura de unos veinte metros, siendo utilizados para la producción de diferentes objetos gracias a su resistencia. (Suarez, 2004
CAPITULO I
Identificar las propiedades y características del bambú como material de construcción
Que es el bambú El bambú o bambúes son plantas de la familia de las gramíneas o pastos verdaderos y se denominan como uno de los tipos de grama más grande del mundo. Algunos son herbáceos y otros leñosos, y desarrollan varias cañas o tallos al año. Son plantas de rápido crecimiento, con alturas que van de uno a 60 m y un diámetro de hasta 30 cm cerca de la base. Casi todos son erectos, aunque algunas especies tienen tallos flexionados en las puntas. Unos crecen en forma aglutinada, formando espesuras impenetrables y otros en forma lineal. En el planeta existen 1,200 especies y 90 géneros de bambú, distribuidas en los cinco continentes, se asocian principalmente en áreas tropicales y subtropicales.
El bambú como material de construcción El bambú es uno de los materiales usados desde más remota antigüedad por el hombre para aumentar su comodidad y bienestar. En el mundo de plástico y acero de hoy, el bambú continúa aportando su centenaria contribución y aun crece en importancia. Los programas internacionales de cooperación técnica han reconocido las cualidades excepcionales del bambú y están realizando un amplio intercambio de variedades de esa planta y de los conocimientos relativos a su empleo. En seis países latinoamericanos se adelantan hoy proyectos destinados a ensayar y seleccionar variedades sobresalientes de bambú coleccionadas en todo el mundo, también a determinar al lugar potencial de ese material en la economía local. Estos proyectos, que ahora son parte del programa de cooperación técnica del punto cuarto han venido realizándose durante varios años y algunos de ellos han llegado ya a un grado de desarrollo en el que la multiplicidad de usos del bambú ha llegado a ser una estimulante realidad. El bambú en el mundo
Hasta hace pocos años se consideraba a Asia como la cuna de la utilización del bambú, pero investigaciones arqueológicas recientes demuestran que en Argentina, Ecuador y Colombia ya se usaban desde el Plioceno temprano y ha sido utilizado ampliamente durante el desarrollo humano. Sin embargo, principalmente en China es donde ha alcanzado gran importancia, pues ahí se ha podido combinar la producción artesanal con los procesos industriales, que incluyen la producción de alimentos, laminados, aglomerados, refrescos, papel, carbón y mobiliario, entre otros productos. En el mundo se han registrado cerca de 1,048 usos diferentes para el bambú.
Propiedades físicas y mecánicas del bambú
Físicas
Por la forma acuminada de su tallo, sus dimensiones varían con la altura. Como promedio podemos estimar lo siguiente: Altura de 18 a 30m dependiendo de la especie y edad. Diámetro entre 20 y 8 cm en la base, y 3 cm en su extremo superior. Espesores entre 2 y 2,5 cm en la base, y 1 cm en el extremo superior. Distancia entre nudos de 7 a 10 cm en la base, separándose con la altura entre 25 a 35 cm.
Mecánicas.
El bambú, como material de construcción, bien podría competir a nivel estructural con el acero, el hormigón o la madera, pero al tener un origen orgánico con más de 1000 especies repartidas por todo el mundo, resulta casi imposible definir con exactitud sus propiedades mecánicas. Si queremos que el bambú cumpla un papel estructural, debemos primeramente tener en cuenta que su mayor resistencia se alcanza a partir de los 3 años de crecimiento, una característica que luego no varía con su edad pero sí en función del proceso de obtención y curado.
La resistencia a cortante es la peor de las características del bambú, aunque en la zona del nudo mejore sustancialmente. Esto suele llevar a soluciones de barras dobles o triples. La resistencia a compresión presenta un buen valor, aunque se ha obtenido considerando el pandeo nulo de la pieza, que de producirse podría llegar a ser muy perjudicial para una estructura de bambú, por lo que de igual manera se suele recurrir a pilares compuestos por varias barras. La mejor propiedad mecánica que posee el bambú es sin duda su alta resistencia a tracción al producirse de forma paralela a la fibra (200-300 N/mm2), pudiendo llegar a ser cuatro veces más fuerte que en compresión para una misma especie. La resistencia a la tracción es mayor que a flexión, seguida de la resistencia a compresión. Aun así, es preferible que las estructuras de bambú sean diseñadas para trabajar principalmente a flexión y compresión debido a la dificultad a la hora de realizar uniones a tracción. La capacidad de resistencia a las tensiones es mucho más elevada en la corteza del bambú que en su anillo interior. Por ello, resulta curioso que las cañas de menor sección suelen presentar mejores prestaciones a flexión en comparación con otras barras más gruesas. La respuesta está en la proporción de fibras de la corteza exterior en relación con la totalidad de la sección, un valor que disminuye con el grosor de la barra.
Características del bambú
Dureza. Según la escala Janka (una escala que clasifica las maderas según su dureza y resistencia a golpes) el bambú tiene una resistencia superior al roble y muy superior al pino o al abeto, maderas muy comunes tanto en la fabricación de mobiliario como en la construcción.
Color. La madera de bambú tiene un color claro, casi blanco, de manera natural, sin embargo es frecuente encontrarlo después de haber pasado por un proceso de tostado, lo que le puede otorgar tonalidades mucho más oscuras.
Precio. Al tratarse de una especie de muy rápido crecimiento y al encontrarse en tantas y tan diversas zonas del planeta es una madera económica. En algunas
ocasiones puede parecer que tiene un precio elevado, lo cual se debe normalmente a los costes de la importación.
Resistencia a la humedad. Tiene una resistencia a la humedad superior a la de muchas maderas, aunque no tanta como algunas tropicales, el ipe por ejemplo.
Estabilidad. El bambú tiene una gran estabilidad, es decir, no se deforma al trabajarlo ni con el paso del tiempo, siempre y cuando se haya secado correctamente.
Al ser una hierba y no madera propiamente dicha el bambú no tiene albura, duramen o anillos de crecimiento.
CAPITULO II Analizar el impacto ambiental generado por el uso del bambú
Impacto ambiental causado por el uso del bambú El número de estudios sobre el papel de las plantas en la mitigación del cambio climático está aumentando. La mayoría de los investigadores piensa en bosques con árboles muy grandes y frondosos para absorber el carbono de la atmósfera; por ejemplo Lal (1998) en la India, Chen (1999) en Canadá, Zhang (2003) en China, y Monson (2002) en los Estados Unidos. Esto es porque, en general, cuando más grande es la planta, más CO2 absorbe, y los árboles son las plantas más grandes que mejor conocemos. Sin embargo, existen algunas plantas muy grandes que no son árboles. Por ejemplo, según la evidencia, existe una especie de hierba que es una luchadora sorprendente y bastante fuerte en contra el cambio climático: el bambú, Uno de los grandes materiales naturales que el ser humano tiene a su disposición en este mundo caracterizado por un gradual crecimiento de la conciencia ecológica colectiva. En los últimos tiempos el bambú viene siendo saludado como un súper material, útil para la construcción por su dureza y para otros usos por su versatilidad. Incluso se dice que podría ser capaz de absorber el dióxido de carbono que las tecnologías humanas generan, a la vez que podría aportar una buena entrada a los países que lo cultivan, siendo los más adecuados justo los más pobres del mundo. No hay que generalizar dado que el bambú es un grupo de plantas con más de 1800 especies y cada una sirve para distintas aplicaciones. Igual, el bambú se ha convertido últimamente en un material casi idolatrado por los ecologistas La especie de bambú, guadua angustifolia, que se encuentra en Venezuela, Ecuador, Colombia, y Bolivia, puede crecer hasta 25 metros de altitud y 22 centímetros de diámetro, y pesa hasta 100 kilos (Rojas de Sánchez, 2004). Esto no es igual al tamaño de muchos árboles, pero ya es suficiente para generar un impacto. Y no es sólo la talla la que importa si no, la rapidez de crecimiento de una planta es lo que determina cuánto CO2 podrá
absorberse en un en un periodo de tiempo determinado. En este sentido, el bambú gana a todas los demás: crece más rápidamente que los árboles, hasta 1.2 metros al día. De hecho, el bambú tiene el récord mundial como la planta que crece más rápidamente. Entonces, el bambú de una plantación puede ser cortado y sus tallos pueden utilizarse para construir casas y otras estructuras, donde el carbono se quedará secuestrado por un promedio de 80 años (Castañeda, 2006). El potencial del bambú para almacenar el carbono ha sido estudiado en muchos países donde crece naturalmente, formando bosques, por ejemplo en México (Castañeda, 2006), y China (Song, 2011). Contribuyendo a estos esfuerzos, Ricardo Rojas Quiroga , un estudiante de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nuestra Señora de La Paz ,estudió la guadua angustifolia, una especie de bambú que crece en el Parque Nacional Carrasco en Bolivia. Midió la densidad y masas de las plantas de bambú en el bosque para estimar la cantidad almacenada en cada hectárea. Rojas concluyó que, además de formar parte de uno de los ecosistemas más diversos del mundo, cada hectárea del bosque de bambú en el Parque Nacional Carrasco almacena una cantidad de carbono semejante a una especie de árboles grandes, como el abeto chino o el roble. En China hay una especie nativa de bambú que se llama Moso bambú. Una hectárea (más o menos el tamaño de una pista de atletismo) de esta especie puede guardar hasta 250 toneladas de carbono (Qi, 2009). Según datos del Banco Mundial, ésta es la cantidad de carbono que fue producida en 2009 por alrededor de 160 personas en China (o 50 personas en los EEUU). Cada año, una hectárea de Moso bambú absorbe 5.1 toneladas de carbono, la cual puede compensar las emisiones de CO2 de tres personas de China (o de una sola en los EEUU). El bambú, también conocido como Guadua Angustifolia, es uno de los materiales más usados desde la más remota antigüedad por el hombre parea aumentar su comodidad y bienestar. En el mundo del plástico y el acero de hoy, el bambú continúa aportando su centenaria contribución y aun crece en importancia. Sus características y propiedades lindan en lo increíble: la primera especie vegetal en haber soportado la mortífera radiación de la bomba atómica de Hiroshima, al ser
utilizada para recuperar áreas verdes en el epicentro de su explosión… con 1100 especies distribuidas a través de la totalidad del planeta, con excepción de la Antártida; con alturas que varían según la especie desde unos cuantos centímetros hasta más allá de los 50 metros creciendo en algunos casos a una velocidad de un metro diario; alcanzando diámetros de tallo de hasta 30 cms; soportando un rango de temperaturas ambientales entre los 20º F y los 120º F. Ecológicamente, un recuperador de tierras agotadas; una bomba natural de oxígeno ambiental; un recurso de invaluable utilidad en la estabilización y rescate de terrenos erosionados y ambientalmente degradados. El bambú constituye una herramienta para conservación de suelos, así como también un componente que exalta la creatividad en el diseño de interiores y exteriores. Sus propiedades para combatir la erosión permiten crear condiciones favorables en vertientes y cuencas, en riberas de ríos con tendencia a la fragilidad ecológica, en áreas deforestadas, lugares propensos a movimientos sísmicos y a deslizamientos de barro. Así mismo, combate efectivamente la erosión causada por el escurrimiento de tierras durante las lluvias. Se trata de un recurso sostenible y renovable porque se automultiplica vegetativamente, es decir que no necesita de semilla para reproducirse como ocurre con algunas especies maderables. Tiene además alta velocidad de crecimiento, casi 11 cm por día en óptimas condiciones y se afirma que en solo 6 meses puede lograr su altura total, hechos positivos si se tiene en cuenta que uno de los problemas acusados para la siembra de especies maderables y reforestación, es el tiempo extremadamente largo para la obtención de resultados.
Impactos ambientales positivos producidos por el bambú
Es un recurso renovable y sostenible Su rápido crecimiento y la alta densidad de plantas por área significa una
productividad muy importante de la tierra y una biomasa considerable. Se utiliza como planta de reforestación. La manipulación del bambú desde donde crece hasta la obra necesita muy poca energía.
Es un importante fijador de Dióxido de Carbono (CO2). Evita la movilización de tierra y conserva efectivamente los suelos.
Como material es sustentable (siempre y cuando se lo cultive responsablemente), debido a su rápido crecimiento, por lo que si prospera, incluso puede funcionar como almacén de dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero más potente, que emiten nuestras fábricas y medios de transportes, y culpable del cambio climático. El bambú, al ser una gramínea, absorbe mucho más dióxido de carbono que por ejemplo el pino, también utilizado en la construcción. Así es que un bosque de bambú pensado para comercialización es más favorable ambientalmente que un bosque de pinos. Claro que la excepción es si se piensa en talar bosques nativos para plantar caña bambú, como sucede actualmente con la caña de azúcar o la palma. Pero el bambú incluso resulta más sustentable si se lo piensa como bosque de cultivo, dado que suele vivir unos diez años como mucho, y cuando muere devuelve el dióxido de carbono a la atmósfera con lo cual es preferible en ese aspecto siempre aprovecharlo y que crezca una nueva camada. Se trata de un cultivo que no necesita de grandes inversiones, y no requiere fertilizantes, ni pesticidas. Demanda muy poca agua, y puede crecer en tierras que no sirven para otro tipo de cultivos. Existe una organización llamada International Network forBamboo and Rattan, a la que pertenecen 38 países, con base en Beijín, que busca forestar zonas que habían sufrido la tala ilegal indiscriminada, para ello se valen del bambú. Ya lo hicieron con éxito en 1996 en Allahabad, India, donde lograron reclamar una tierra arruinada por fábricas de ladrillos. Gracias al cultivo de bambú allí, se redujeron las tormentas de polvo, y lograron utilizar parte de la tierra para otros cultivos cinco años después El bambú se presenta como un recurso con algunas ventajas sobre varias especies maderables en cuanto a propiedades mecánicas, alcanza su madurez en un tiempo de cinco a seis años y su rendimiento es similar o mayor que el de algunas especies maderables. Amparado en la versatilidad y variedad de sus especies el bambú tolera extremos de precipitación que fluctúan entre los 80 y los 630 centímetros anuales de lluvia. Al final, la mejor solución al problema de cambio climático es reducir las emisiones de CO2 disminuyendo nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo, puesto que un estado de cero emisiones no es muy probable en el futuro cercano, los bosques
tienen un papel fundamental en la construcción de un escenario “carbono neutral”. Asimismo, si países como los de Sur América pueden mostrar que sus bosques pueden absorber no sólo el CO2 de sus propios países, sino también el carbono de muchos otros países, se puede incentivar a que países ricos y que son muy contaminadores contribuyan a la protección de estos recursos preciosos. La Guadua es una planta, que aporta múltiples beneficios para el ambiente; sus productos cuando son empleados como elementos integrales de la construcción de viviendas funcionan como reguladores térmicos y de acústica, aspectos estos que dentro de la Arquitectura contemporánea tiene una marcada relevancia; por otro lado, - el rápido crecimiento y desarrollo de la Guadua le permite, aportar al suelo entre 2 y 4 ton /ha/año de biomasa, que constituye entre el 10 y el 14% de la totalidad de material vegetal que se genera en un guadual y que es importante, ya que contribuye a enriquecer y mejorar la textura y estructura del suelo.
Importancia del bambú en el medio ambiente En el ambiente, en especial en el suelo, tanto los rizomas como las hojas en descomposición, conforman símiles de esponjas, evitando que el agua fluya de manera rápida y continua, con lo cual se propicia la regulación de los caudales así como también la protección del suelo a la erosión. El sistema entretejido de rizomas y raicillas origina una malla, que les permite comportarse como eficientes muros biológicos de contención que controlan la socavación lateral, amarran fuertemente el suelo previniendo la erosión y haciendo de la Guadua una especie con función protectora, especial para ser usada en suelos de ladera de las cuencas. El agua proveniente de la precipitación que cae sobre el guadual, permanece mucho tiempo en él, toma diversos caminos, a su vez demora más tiempo en caer al suelo e infiltrarse, dando como resultado la "Regulación de Caudales", ya que si la misma cantidad de agua se precipitará sin obstáculos ocasionaría crecidas súbitas y no se formarían reservas que son empleadas dentro del sistema cuando se requiere, especialmente en épocas de verano. Adicionalmente, el dosel o bóveda que se conforma por el follaje en las riberas de
las fuentes de agua, impiden las perdidas por altas como también por sus rápidas tasas de evaporación (súbita) contribuyendo así a la mencionada regulación. Entre los aportes más valiosos de este Ecosistema, se debe mencionar su comportamiento como una bomba de almacenamiento de agua, cuyo funcionamiento es el principio de "Vasos Comunicantes", donde en épocas húmedas absorbe importantes volúmenes de agua que almacena en las cavidades porosas del suelo, (muy abundantes, por cierto), en su sistema rizomatico y en los entrenudos del tallo. Se ha determinado, que una hectárea de Guadua puede almacenar hasta 30.000 litros de agua, es decir, el agua para abastecer hasta 150 personas por día. En época de verano cuando se percibe la necesidad de agua en el suelo, la que se encuentra almacenada en la planta es aportada de manera paulatina al suelo. (Esponja que suelta agua). Los guaduales propician la existencia y sostenibilidad de flora, microflora, entomofauna y fauna; se resalta que en estos nichos ecológicos o comunidades la Guadúa es la especie dominante, y a ella se asocia vegetación muy variada y numerosa que le permite conformar una estructura vertical triestratofitica, característica de las sociedades vegetales altamente desarrolladas y evolucionadas y que tolera una amplia interrelación entre los diferentes componentes del sistema. Según estudios sobre "Biodiversidad en los Guaduales", se han registrado hasta 33 familias de flora con 45 especies; 4 órdenes de insectos y 32 familias; 13 órdenes de aves con 25 familias y 1 orden de anfibios con 2 familias. Energía calórica El bambú produce más de 7,000 kilocalorías por kilogramo, superior a la madera y la mitad de lo correspondiente al petróleo crudo. El carbón de bambú, como tal, posee un vasto potencial de aplicación.
Combustible
Posee un importante potencial de uso tanto en la producción de energía calórica como en la desodorización de ambientes, debido a que en su constitución, casi tres veces más porosa que la de la madera, intervienen muchos minerales (como hierro, manganeso y potasio), y muy pocas impurezas. Una vez utilizado inicialmente, el carbón de bambú puede ser reciclado muchas veces apoyándose en su limpiado, hervido y secado al sol. Sin embargo, el uso del bambú puede generar un impacto negativo en el medio ambiente. Lamentablemente, el proceso del construir, o mejor dicho, de reconstruir un país es a largo plazo e implica la educación como materia prima. De nada servirá invertir miles de millones de dólares si no existe una consciencia ecológica. Es necesario, por no decir imperioso, promover un cambio profundo de actitud, buscando que los pueblos, y los gobernantes, entiendan la necesidad de conservar el ambiente. Debido a la Ausencia de una cultura ecológica colectiva en países latinoamericanos se puede presentar una
Gradual desaparición de las reservas de bambú a nivel
internacional, debido al desbalance de la relación consumo-reposición y la reorientación de tierras donde crece el bambú a favor de nuevos usos. En Latinoamérica, enormes reservas como las brasileñas, estimadas hacia mediados de los años 70 en 75.000 km2 han ido disminuyendo a pavorosas velocidades…Y esta situación se extrapola a otras regiones del planeta. Los investigadores P. Van der Lugt y A. Van den Dobbelsteen, de la DelftUniversity of Technology, en Holanda, llevan años estudiando el bambú como material para la construcción en Europa, desde un punto de vista ambiental, económico y social. Una de las conclusiones más importantes que se reflejan en sus estudios es que hay que diferenciar entre la utilización de la caña de bambú al natural en la arquitectura y la utilización del bambú como materia prima que ha de pasar por una cadena de manufacturación, principalmente para la fabricación de entarimados y parqué. En el primer caso, cuando se utiliza la caña de bambú como material estructural en la arquitectura, los estudios concluyen que la rigidez y la fuerza de ésta es mayor que la del hormigón y la madera, y similar a la del acero. Analizando su ciclo de vida, han concluido
que el mayor impacto ambiental radica en su transporte por mar desde Costa Rica (93% de los costes ambientales). En el segundo caso, para generar un panel de bambú la caña tiene que ser serrada, alisada, blanqueada, lijada, pegada, prensada, etc. Es este proceso el que aumenta los costes ambientales de este tipo de productos. En especial, el blanqueado. Incluso sin blanquear el bambú, el impacto ambiental de este tipo de paneles es más elevado que los mismos paneles hechos con pino, aglomerado y otras maderas laminadas. Los investigadores concluyen, pues, que la caña de bambú, en su forma natural y en algunas aplicaciones concretas, puede ser hasta 20 veces más sostenible que los típicos materiales que se usan en Europa, como pueden ser la madera, el hormigón o el acero. Cuando es utilizado como materia prima para un producto industrial manufacturado, las ventajas ambientales del bambú se pierden. La realidad actual, por lo tanto, es que se ha (re)descubierto un material natural y ecológico, el uso del cual podría reducir la sobreexplotación y deforestación de los bosques. Justamente hoy en día se necesita el desarrollo técnico de los recursos naturales y renovables para poder construir de una manera que nos permita una calidad de vida a largo tiempo. Por las perspectivas que tiene este recuso, se requiere impulsar plantaciones ya que tienen grandes posibilidades de éxito en varias regiones del país. Las extensiones de crecimiento natural de bambú generan efectos benéficos en el suelo, como lo es evitar o detener la erosión del mismo e incrementa la retención de agua en el subsuelo por su sistema de raíces. La importancia que tiene el impulsar las plantaciones de bambú y realizar su aprovechamiento sustentable, estriba por un lado en los beneficios ecológicos y por otro, se encuentran beneficios económicos por su aprovechamiento y utilización en diversas aplicaciones. A diferencia de la mayoría de los árboles utilizados usualmente para explotación maderera una sola área de bambú se recupera después de la cosecha generando nuevos
tallos y expandiendo gradualmente su área de ubicación, hecho de gran valor para los propósitos conservacionistas. En la filosofía japonesa se recomienda aprender del bambú, de su flexibilidad, de su entereza, de su resistencia, y de su capacidad de recuperación. A todas estas buenas características le podemos agregar que, cuando ya haya cumplido su vida útil, puede volver a la naturaleza de la que salió, porque al ser un producto orgánico es totalmente biodegradable.
CAPITULO III Examinar los aspectos legales, normativos y de procedimiento vinculados con el uso del bambú como material de construcción en viviendas de interés social.
Plantaciones forestales Las plantaciones forestales en Venezuela se iniciaron en el Estado Mérida con fines protectores y ornamentales. En 1932 se plantaron casuarinas en la Avenida Urdaneta, Plaza Glorias Patrias y Plaza de Milla de la capital de este estado, y Eucaliptus globulus en la Cuenca Alta del Río Chama. En 1948, el Ministerio de Agricultura y Cría (MAC) inició la introducción de pinos en las localidades de Mucurubá, Mococón y Cacute, con el objeto de recuperar áreas muy degradas por malas prácticas agrícolas. Estos proyectos fueron, posteriormente, continuados por el Instituto de Silvicultura de la Universidad de Los Andes, en La Mucuy y la Cuenca Alta del Río Santo Domingo (Finol, 1988, citado por Lucena, 1988). Dado el éxito inicial de estas plantaciones, se repitieron experiencias similares en otros lugares del país. Merece destacar el Proyecto de Casadero (Estado. Táchira), donde a partir de 1976 se utilizó Pinus caribaea, P. oocarpa, Eucaliptus camaldulensis y E. tereticornis, con el objeto de recuperar áreas degradadas por la explotación de carbón mineral a cielo abierto (Franco, 1986). Las plantaciones de Pinus caribaea se desarrollaron con el objetivo inicial de abastecer al país de pulpa para papel. Según Paredes (1991) las principales etapas de este programa fueron las siguientes: • 1961. Parcela experimental de 0,5 has. Ministerio de Agricultura y Cría (MAC), Maturín, Estado Monagas.
• 1966. Plantación experimental de 15 ha, en Cachipo, Edo. Monagas, Ministerio de Agricultura y Cría. Plantaciones experimentales en Uracoa, Edo. Monagas, Corporación Venezolana de Guayana (CVG). • 1968. Se inicia el proyecto de Uverito, Edo. Monagas, Corporación Venezolana de Guayana. • 1975. Creación la Compañía Nacional de Reforestación (CONARE), la cual asume todos los proyectos del Ministerio de Agricultura y Cría. • 1988. Creación de CVG-Proforca con el objeto de unificar todas las operaciones relacionadas con el establecimiento, manejo y aprovechamiento de las plantaciones de pino caribe en el oriente del país. Las primeras plantaciones en Reservas Forestales se realizaron con carácter experimental en la Estación de Investigaciones de la Reserva Foresta de Turén (1961) y en la Estación Experimental Río Grande - Imataca (1966). Es conveniente destacar que, además de especies nativas de alto valor comercial, estos programas incluyeron varias especies de pinos y eucaliptos. Posteriormente, estas especies exóticas fueron eliminadas como posibilidad en las áreas bajo manejo (Paredes 1991). En 1970 se inició la ejecución de planes de ordenación y manejo forestal en la Reserva Forestal de Ticoporo, a cargo de empresas privadas o mixtas. Estos planes continuaron en las Reservas Forestales de Caparo (1974) e Imataca y el Lote Boscoso San Pedro (1983). Dado que, en el bosque remanente, las especies de alto valor comercial tienen una recuperación muy lenta, los planes de manejo contemplaban cuotas anuales de plantaciones forestales y de manejo de regeneración natural. En 1988, se emitió el Decreto 2026 relacionado con las Normas para el Establecimiento de Plantaciones Forestales Comerciales y de Uso Múltiple (República de Venezuela, 1988). Este instrumento legal procura establecer las bases para el registro de plantaciones ante el Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales, con el objeto de normar su posterior aprovechamiento. Aunque estas normas eran necesarias, las
disposiciones legales no contenían estímulos para esta actividad económica. Razón por la cual, no se han aprovechado estas experiencias ni el enorme potencial de tierras, para uso forestal, del país.
Los Productos Forestales No Maderables Los Productos Forestales No Maderables (PFNM), no tienen mayor relevancia para la economía del país; en las estadísticas forestales, estos productos se catalogan como secundarios. Esta denominación comprende los productos maderables de pequeñas dimensiones y no maderables del bosque; la información sobre ellos es recolectada principalmente, a través de relaciones quincenales de las guías de movilización (transporte) de tales productos. Actualmente se ha comenzado a definir instrumentos que permitan recabar información confiable sobre la producción y uso de los PFNM. Los Productos Forestales No Maderables (PFNM) son parte de la vida cotidiana del venezolano, tanto en zonas urbanas, rurales e indígenas, destacándose en estas dos últimas, donde constituyen un factor fundamental de bienestar y seguridad alimentaria.
Impuesto a los productos forestales no maderables Artículo 89. Se establece un impuesto por el aprovechamiento autorizado de productos forestales no maderables en los siguientes términos: 1. Por el aprovechamiento de los tallos o culmo de los bosques de bambú, se pagará una centésima de Unidad Tributaria (0,01 U.T.) por unidad. 2. Por el aprovechamiento de bejuco de mamure, matapalo u otras especies similares, se pagará una centésima de Unidad Tributaria (0,01 U.T.) por unidad. 3. Por los cogollos de palma de cualquier especie, se pagará tres centésimas de Unidad Tributaria (0,03 U.T.) por unidad.
4. Por semillas y frutos se pagará una centésima de Unidad Tributaria (0,01 U.T.) por kilogramo.
Servicio ambientales La mayoría de los productores está de acuerdo en participar en un programa de pago por servicios ambientales y en lo posible aumentar la superficie cultivada con bambú. Sin embargo, es importante resaltar que no están dispuestos a tener una plantación exclusiva de bambú. Por tal motivo, la propuesta que se hace a los productores es que participen en un programa de PSA* pero bajo la modalidad de sistemas agroforestales. Es claro que para lograr un proyecto de este tipo se requiere de la organización de los productores, sin embargo, la falta de información es un factor limitante. Es necesaria la difusión del sistema PSA a las organizaciones campesinas y sobre todo en las regiones con alta diversidad de flora y fauna. Lo principal es que una organización pueda desarrollar un proyecto o programa de esta naturaleza, especialmente cuando los beneficiarios van a ser las comunidades. Paralelamente se obtienen otros beneficios que generan otras externalidades positivas como el mejoramiento de la salud (al obtener agua de buena calidad y disminuir el riesgo de contraer enfermedades transmitidas por el agua contaminada), la provisión de un espacio para la recreación, y la generación de aire limpio, entre muchas otras. Los pagos por servicios ambientales (PSA) son una clase de instrumentos económicos diseñados para dar incentivos a los usuarios del suelo, de manera que continúen ofreciendo un servicio ambiental (ecológico) que beneficia a la sociedad como un todo. En algunos casos, los pagos buscan que los usuarios del suelo adopten prácticas de uso que garanticen la provisión de un servicio en particular (Ejemplo: plantar árboles con fines de secuestro de carbono).
CAPÍTULO IV Comparar las propiedades mecánicas y físicas del bambú como material de construcción con relación a los materiales convencionales.
Tracción Un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea de acción, ya que los planos paralelos, que suponemos que componen el material, intentan o tienden a separarse.
Compresión Un cuerpo está sometido a un esfuerzo de compresión cuando se le aplican dos fuerzas con la misma dirección y sentidos contrarios provocando un abombamiento en su parte central y reduciendo su longitud inicial. Las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.
Flexión Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre él cargas que tiendan a doblarlo. En un esfuerzo de flexión se dan los esfuerzos de tracción y compresión a la vez, pues cuando el cuerpo se hunde, una parte sube hacia fuera (tracción), mientras que otra se hunde hacia dentro (compresión).
Resistencia de diseño La resistencia de diseño proporcionada por un elemento estructural, sus uniones con otros elementos así como su sección transversal, en términos de flexión, carga axial, corte y torsión, es igual a la resistencia nominal calculada de acuerdo con los requisitos e hipótesis estipulados en el código, multiplicada por un factor de reducción de la resistencia, que es menor que la unidad.
Módulo de elasticidad El módulo de elasticidad es la medida de la tenacidad y rigidez del material del resorte, o su capacidad elástica. Mientras mayor el valor (módulo), más rígido el material. A la inversa, los materiales con valores bajos son más fáciles de doblar bajo carga
Rigidez Capacidad de resistencia de un cuerpo a doblarse o torcerse por la acción de fuerzas exteriores que actúan sobre su superficie
Comparación de coeficientes de resistencia del bambú con otras maderas.
Especie
Tracción
Compresión
flexión
Bambú
2170
835
1700
Roble blanco
810
490
490
Eucalipto
700
490
530
Pino orejón
560
400
350
Pino blanco
560
240
280
Alamo
230
200
340
Guayacán negro
746
956
-----
Algarrobo negro
375
482
-----
Caoba
386
513
-----
Cedro macho
333
354
-----
Cuadro comparativo de las características estructurales del bambú y otros materiales de construcción. Material Bambú
Resistencia de diseño (kg/cm2) 102
Masa por volumen (kg/m3) 600
Relación de resistencia (R/m) 0.17
Módulo de elasticidad (kg/cm2) 203900
Relación de rigidez (E/M) 340
Hormigón
82
2400
0.032
127400
53
Acero
1630
7800
0.209
214000
274
Madera
76
600
0.127
112000
187
Comparaciones físicas entre el bambú y otras maderas
Índice del material (K/N cm2)
Bambú 2.00
Madera conífera 510 (DIN 4074T1) 1.00
15.00
0.7
2.7 3.9 5.6
0.85
10.0
1.00
0.9
0.09
A=50 cm2 W=100 cm3 I=700 cm4
-----
Módulo de elasticidad Tracción fibra Compresión fibra Long= 3.22m 2.90m 0.37m Deflexión (pruebas sin grietas) Corte D= 12cm, D= 9cm
Los resultados obtenidos en los ensayos realizados por el instituto alemán de pruebas de materiales de construcción civil, referida a una especie de bambú llamada macana arrojo los siguientes datos. 1. Compresión: sigma 18N/mm2.. Módulo de elasticidad 18400N/mm2. 2. Tensión: sigma 418 N/mm2. Módulo de elasticidad 19000 N/mm2. 3. Flexión: sigma 18 N/mm2. Módulo de elasticidad 17900 N/mm2. 4. Peso específico: 7.90Kg/m3. Además de estos resultados el Arq. Mario Alvares señala, que una varilla de hierro de 1 cm de sección (menos de ½”) resiste la tracción de 40KN, un bambú de 12cm 2 resiste 216KN. 2
En conclusión con todos estos datos, podemos asegurar que estamos ante un gigante en resistencia dentro del reino vegetal, por ello al bambú es denominado el acero vegeta.
Conclusiones
Los bambúes son plantas de la familia de las gramíneas (Poaceae). Algunos son herbáceos y otros leñosos, y desarrollan varios culmos (cañas o tallos) al año, con alturas que van de uno a 60 m de altura y un diámetro de hasta 30 cm cerca de la base. Casi todos son erectos, aunque algunas especies tienen tallos flexionados en las puntas. Unos crecen en forma aglutinada, formando espesuras impenetrables y otros en forma lineal. En el planeta existen 1,200 especies y 90 géneros de bambú, distribuidas en los cinco continentes, se asocian principalmente en áreas tropicales y subtropicales, solamente en Europa no existen especies nativas. Los diferentes tipos de bambú se agrupan en cuatro géneros principales: Arundinaria, Bambusa, Phyllostachy y Sasa En América se tienen identificadas 345 especies, distribuidas desde el sur de Estados Unidos, pasando por México, a lo largo y ancho de Centroamérica, en las Islas del Caribe y en América del Sur hasta el sur de Chile. El bambú es una de las plantas más sorprendentes de la naturaleza, se conoce como “la planta mil usos” pues a partir de él se pueden obtener alimento, ropa, material para construcción, celulosa para papel y medicinas. Igual que otras plantas, protege el suelo y captura bióxido de carbono. En el campo se ha utilizado cultural y tradicionalmente en la construcción de todo tipo de vivienda rural; en la ciudad en edificaciones urbanas marginales y tradicionales, especialmente del sistema de bahareque, llegando hoy en día a las majestuosas obras tecnificadas realizadas en diversos países. El uso más interesante y de mayor impacto del bambú se puede tener en la construcción de viviendas, su uso en este tipo de construcciones es muy amplio en algunos países de nuestro continente, en países como Colombia y Costa Rica se llevan a cabo programas de investigación y desarrollo de viviendas con este material. Su aplicación se realiza de maneras muy diferentes, desde la construcción de armaduras para cubiertas con las cañas de bambú completas cortadas solamente a la longitud requerida por diseño, hasta las canas cortadas en tiras para fabricar paneles para muros de viviendas, sobre los cuales se coloca una capa de mortero para cerrar los muros, su empleo como material de construcción, ya sea primario, secundario u ocasional es común en la áreas donde el bambú adecuado crece en suficiente cantidad; En la mayoría de los casos, sin embargo, el bambú es combinado con otros materiales de
construcción tales como madera, arcilla, cal, cemento, hierro galvanizado y hojas de palma, de acuerdo con su relativa eficiencia, disponibilidad y costo. Ecológicamente, un recuperador de tierras agotadas; una bomba natural de oxígeno ambiental; un recurso de invaluable utilidad en la estabilización y rescate de terrenos erosionados y ambientalmente degradados. El bambú constituye una herramienta para conservación de suelos. Sus propiedades para combatir la erosión permiten crear condiciones favorables en vertientes y cuencas, en riberas de ríos con tendencia a la fragilidad ecológica, en áreas deforestadas y en lugares propensos a movimientos sísmicos y a deslizamientos de barro. Así mismo, combate efectivamente la erosión causada por el escurrimiento de tierras durante las lluvias, a diferencia de la mayoría de los árboles utilizados usualmente para explotación maderera una sola área de bambú se recupera después de la cosecha generando nuevos tallos y expandiendo gradualmente su área de ubicación, hecho de gran valor para los propósitos conservacionistas. Existen en Venezuela una serie de leyes y normativas que regulan el uso del bambú, en 1988, se emitió el Decreto 2026 relacionado con las Normas para el Establecimiento de Plantaciones Forestales Comerciales y de Uso Múltiple (República de Venezuela, 1988). Este instrumento legal procura establecer las bases para el registro de plantaciones ante el Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales, con el objeto de normar su posterior aprovechamiento; en este mismo orden de ideas se establecen los Impuesto a los productos forestales no maderables , Los pagos por servicios ambientales (PSA) son una clase de instrumentos económicos diseñados para dar incentivos a los usuarios del suelo, de manera que continúen ofreciendo un servicio ambiental (ecológico) que beneficia a la sociedad como un todo. En algunos casos, los pagos buscan que los usuarios del suelo adopten prácticas de uso que garanticen la provisión de un servicio en particular (Ejemplo: plantar árboles con fines de secuestro de carbono). La mayoría de los productores está de acuerdo en participar en un programa de pago por servicios ambientales y en lo posible aumentar la superficie cultivada con bambú. El bambú es un material flexible y resistente y da solución realista ante la dificultad palpable que se vive en la actualidad con respecto a la progresividad y a la prefabricación. Finalmente se concluye que la construcción de viviendas con bambú tiene mayor
versatilidad, es compatible con cualquier terminación, tiene un excelente aislación térmico y acústico y posee mayor rapidez en la ejecución del trabajo; los valores entre una vivienda social de bambú tiene un menor costo de construcción que una vivienda social construida con bloques de arcilla. Su uso es una solución económica viable para enfrentar el actual problema del déficit de viviendas que padece no solo Mérida sino el país entero. Es necesario enfatizar que el uso del bambú hoy en día es un proyecto factible de bajo costo, rápida construcción y fácil uso, respondiendo esto a la problemática latente que se vive dentro del territorio nacional.
RECOMENDACIONES
La presente investigación se realizó bajo la recopilación de antecedentes bibliográficos con el objeto de ofrecer una guía de ayuda en la ejecución de obras de viviendas de interés social de manera que la selección del componente constructivo sea el idóneo a fin de administrar los recursos favoreciendo así a las familias. Se recomienda que dicha investigación sirva como guía para la determinación de elementos constructivos eficaz.
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ANEXOS
Bambú
Bambú en el mundo
Bambú como material de construcción
Construcciones hechas de bambĂş