Impulsan arquitectura sustentable con bambú

Por Amelia Gutiérrez Solís

Colima, Colima. 28 de junio de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de emplear el bambú en el ámbito de la construcción, en la Facultad de Arquitectura y Diseño (Fayd) de la Universidad de Colima (Ucol) investigan las propiedades y las cualidades termofísicas de este material.

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El doctor en arquitectura por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Miguel Elizondo Mata, quien desarrolla la línea de investigación patrimonio sustentable, señaló que se investigan las posibilidades del bambú en la construcción de viviendas adecuadas al medio ambiente.

El coordinador de Extensión y Vinculación de la Fayd, en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, indicó que hay variedades de bambú propicias para los entornos climáticos en el estado de Colima que son aptas para la construcción de viviendas, además de señalar los beneficios de este tipo de edificaciones y las técnicas constructivas bioclimáticas tanto tradicionales como innovadoras.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Existe una variedad específica de bambú para la construcción?

Dr Miguel Elizondo Mata 2Miguel Elizondo Mata (MEM): En Colima actualmente hay aproximadamente 600 hectáreas sembradas en plantíos comerciales de bambú, particularmente de una variedad de origen sudamericano que se llama Guadua angustifolia Kunth, conocida como acero vegetal en el ámbito de la construcción, aunque también hay presencia de otras variedades consideradas como semiestructurales, como el oldhamii o el otate. Cabe señalar que en otras entidades federativas del país, como Veracruz, Puebla y Chiapas, se cultiva esta variedad de bambú desde hace varios años.

El otate (Otatea acuminata aztecorum) es una variedad de bambú nativo de México, pero no se ha aprovechado ni se ha utilizado adecuadamente en la actualidad, ya que el bambú es un material sustentable con gran potencial para la fabricación de artesanías, accesorios para el hogar, bicicletas, muebles y hasta construcción de vivienda.

Son diferentes variedades de bambú las que están sembrando en Colima, pero la de mayor cobertura es la Guadua angustifolia Kunth y los productores de bambú esperan tener la primera cosecha en dos años más, y a partir de esa primera cosecha cada año durante aproximadamente 70 años.

Una de las aplicaciones de este cultivo es en el campo de la construcción, que es lo que vincula la universidad con el sector productivo del recurso, ya que tenemos la responsabilidad de formar los futuros profesionales del hábitat.

AIC: ¿Qué relación tiene la Ucol con el Consejo Colimense de Bambú?

MEM: El Consejo Colimense de Bambú (Bambucol) se acercó a la Facultad de Arquitectura y Diseño con la finalidad de establecer una alianza estratégica para divulgar las propiedades y el uso de este material en el ámbito de la construcción y el diseño, la investigación y la capacitación tanto para maestros como para estudiantes de licenciatura y posgrado. A la fecha ya se han realizado tres actividades concretas de capacitación de manera extracurricular, en el que han participado alumnos y docentes de esta facultad y personas externas, así como investigación que involucra a dos cuerpos académicos y también a estudiantes de licenciatura y posgrado.

Alianza estratégica del bambú con la tierra

AIC: ¿Cuáles son los beneficios de usar bambú en la construcción de viviendas?

MEM: Una vez que se cuente con el material disponible en Colima se abrirá un nicho de oportunidad muy interesante para constructores, diseñadores y obreros de la construcción de bambú.

Respecto a la investigación, un tema primordial en la Fayd ha sido la arquitectura bioclimática, que contempla el diseño de espacios adecuados de acuerdo con el clima del lugar, en aras del confort de los usuarios del espacio arquitectónico, por ello hemos empezado con la caracterización de las cualidades termofísicas de las variedades de bambú presentes en Colima y de los que ya están sembrados.

Foto AG 1606 3El bambú en la construcción tiene aliados importantes, hay casi siempre una alianza estratégica con la tierra, con la madera y con otros materiales. Tal es el caso del bajareque, conocido en Colima como “pajarete”, que es una técnica constructiva ancestral, mediante la combinación de fibra vegetal y tierra cruda. Hemos caracterizado solamente el bambú y aparte la combinación con bajareque con mezclas de tierra cruda y de arena-cemento, obteniendo valores promedio de menos de dos grados Celsius de transferencia de calor entre las mezclas de tierra cruda estabilizada con cal y la de cemento-arena.

Son resultados preliminares que ya hemos presentado en congresos internacionales de arquitectura sustentable en Italia, Colombia, Ecuador y también en México.

En cuanto a la resistencia mecánica, estamos en espera de que haya material maduro, para de acuerdo con las normas técnicas de otros países caracterizar las propiedades de los bambúes cultivados en Colima.

AIC: ¿Cuáles son las técnicas de construcción con este material?

MEM: Hay diversas técnicas de construcción con el bambú. En una de las corrientes de construcción que se usa en Sudamérica se incorporan elementos metálicos al bambú en puntos estratégicos, lo que aumenta exponencialmente su resistencia y las dimensiones de estructura en este tipo de construcciones. Esta técnica colombiana, que es de las más innovadoras, involucra el uso de ciertos elementos metálicos en las uniones e inclusive inyectado de concreto.

Asimismo, sobresalen las técnicas tradicionales de Asia y Sudamérica que mediante una visión contemporánea permiten sistematizar e industrializar los procesos mediante elementos prefabricados, lo que es un área de oportunidad para los egresados de arquitectura.

En el diseño de las edificaciones cada localidad tiene sus condiciones particulares de viento, asolación, vegetación y topografía, que en conjunto nos permite tener una caracterización climática de cada lugar y a partir de esta —contrastada con los requerimientos humanos para vivir en un sitio— se establecen las estrategias bioclimáticas de diseño para hacer más confortables las edificaciones.

El principal enemigo del bambú, que pertenece a la familia de las gramíneas, es la humedad, por eso ocupa unos buenos zapatos que son los sobrecimientos y un buen sombrero que es el techo.

12 3 bambu 06Dentro de las actividades de capacitación en la Fayd, se construyó en septiembre del año pasado un prototipo experimental de vivienda, la cual se está monitoreando en cuanto a sus atributos termofísicos, además de que se modificarán los materiales empleados, excepto el bambú, para caracterizar una mayor diversidad de materiales en combinación con el bambú.

AIC: ¿Cuál es la vida útil del bambú en la construcción?

MEM: El bambú es como un pan para los insectos xilófagos cuando no es sometido a procesos de preservación. Este tipo de plantas requiere un tratamiento para tal fin. Hay viviendas de bambú en Colombia de 400 años o más, que parecen construidas recientemente y están habitadas. En varios países de Centro y Sudamérica hay normas muy específicas que regulan las construcciones de bambú. Baste decir que las hipotecarias colombianas le asignan una vida útil hasta de 70 años a las construcciones realizadas de acuerdo con la normatividad referida. Comparativamente algunas casas de interés social en México, realizadas con materiales convencionales como el concreto, son consideradas con una vida útil de 50 años.

En relación a los costos, en términos globales, una construcción con bambú en Colombia es más económica entre 30 y 40 por ciento que una vivienda de las mismas dimensiones hecha con materiales convencionales.

VER MAS EN http://www.conacytprensa.mx/index.php/ciencia/ambiente/8247-entrevista-caracterizan-cualidades-termofisicas-del-bambu-en-construccion-de-viviendas

GUSTAVO TENECHE

gustavoteneche@empresarios.com

Diseñador, Constructor y Empresario de la Guadua.

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FABRICACIÓN DE UNA ESTRUCTURA CON GUADUA (SNR-10 TITULO G.12.12.3.1.)

FABRICACIÓN DE UNA ESTRUCTURA CON GUADUA (SNR-10 TITULO G.12.12.3.1.)

G.12.12.3.1 — Materiales — Las guaduas que serán utilizadas como elementos estructurales deben estar libres de insectos y hongos. De igual forma no deben presentar rajaduras que puedan llegar a disminuir su resistencia.
(a) Los culmos usados en la construcción de estructuras deben corresponder a guaduas maduras, es decir que no deben tener una edad inferior de 4 años ni superior a 6 años. (b) El contenido de humedad de las guaduas usadas para construcción de estructuras no debe sobrepasar el 19%CH ni estar por debajo del 10% CH. Su valor debe ser cercano a la humedad de equilibrio ambiental de la zona donde será instalada (CHE). (c) Para el lavado de la guadua deben usarse materiales poco abrasivos y procesos adecuados que no deterioren la superficie del material. (d) Los elementos metálicos usados en uniones que estarán expuestos acondiciones ambientales desfavorables deben ser resistentes a la corrosión o tener algún tipo de tratamiento anticorrosivo.

G.12.12.3.2 — Dimensiones — Todas las piezas de guadua deben cumplir con las especificaciones de longitudes y secciones mínimas de los planos de diseño.

G.12.12.3.3 — Tolerancias — Las imperfecciones en el corte, ensamblaje y secciones transversales de piezas de guadua no deben ser mayores al 2% del valor especificado en los planos de los diseños.

G.12.12.3.4 — Identificación — Todo elemento estructural debe llevar una identificación visible y permanente que coincida con la señalada en los planos de los diseños.

G.12.12.3.5 — Transporte y almacenamiento — Para el transporte de las guaduas deben emplearse vehículos con la capacidad y dimensiones apropiadas, estos deben estar carpados, garantizando la protección contra la acción directa de la lluvia y los rayos solares. Además, dispondrán de carrocería y estacas de fijación que impidan el movimiento de la carga durante el viaje.
(a) Debe evitarse sobrecargar los miembros estructurales durante el transporte y almacenamiento. El número máximo de culmos apilados uno sobre el otro será de siete (7). (b) La guadua es un material higroscópico y poroso que absorbe el agua presente en el ambiente en forma de vapor o de líquido. Si la humedad de la guadua se incrementa se hará más vulnerable al ataque biológico, por lo tanto, el almacenamiento de las piezas de guadua debe hacerse en un lugar seco, bajo cubierta, con buena ventilación, y buen drenaje. Preferiblemente deben ser almacenados en posición vertical, aislados del piso sin estar en contacto con material orgánico. (c) Se evitara que los elementos de guadua sobre salgan de la carrocería del vehículo, de no ser posible, lo elementos deben ser zunchados de manera adecuada. Adicionalmente se deben cumplir con todos los requisitos establecidos para el transporte de carga de la Ley 769 de 2002, Código Nacional de Tránsito Terrestre y sus decretos reglamentarios.

G.12.12.4 — CONSTRUCCIÓN

G.12.12.4.1 — Objetivos — Esta sección tiene como objetivo dar recomendaciones de construcciones en guadua y fijar requisitos para garantizar el buen comportamiento de las estructuras.
G.12.12.4.2 — Limpieza del terreno — El terreno debe limpiarse de todo material vegetal y deben realizarse todas las obras de drenaje necesarias para asegurar la menor incidencia de la humedad. Cuando se construyan edificaciones con entrepiso elevado, se deben tomar las medidas necesarias que impidan el crecimiento de vegetación y anidamiento de animales bajo el piso.

G.12.12.4.3 — Cimentación — 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.

G.12.12.4.4 — Protección contra la humedad — La guadua es un material higroscópico y poroso que absorbe el agua presente en el ambiente en forma de vapor o de líquido. Si la humedad de la guadua se incrementa sus propiedades mecánicas se disminuirán, comenzará a hincharse, trasmitirá con mayor facilidad el calor, la electricidad y se hará más vulnerable al ataque biológico.
(a) Se recomienda que los elementos de guadua nunca estén en contacto directo con el suelo, se deben construir zócalos o pedestales que alejen la guadua del suelo. (b) No se permiten elementos de guadua expuestos a la intemperie. (c) Para prevenir el fenómeno de condensación del agua, deben evitarse los espacios poco ventilados. En ambientes que por su uso estén expuestos a vapor, como cocinas y baños, además de buena ventilación, deben protegerse las superficies expuestas con recubrimientos impermeables.

G.12.12.4.5 — Protección contra hongos e insectos — La guadua en general es susceptible al ataque de hongos e insectos; los primeros atacan guaduas con altos contenidos de humedad, comenzando su acción desde el interior del culmo debido al alto contenido de parénquima, y los insectos, especialmente las termitas, gorgojos y comejenes atacan guaduas desde el momento del corte en el guadual, en busca de nutrientes contenidos en el material. La protección del material contra el ataque de hongos e insectos debe comenzar desde el momento del aprovechamiento en el guadual.
(a) Debe garantizarse que la guadua se almacene en condiciones de humedad mínima y que ha sido tratado con fumigantes durante el apilado. (b) Bajo ningún motivo deben ser usadas guaduas que presenten muestras de áreas atacadas por hongos ni insectos. (c) Para evitar el ataque de hongos, el contenido máximo de humedad de las guaduas usadas como elementos estructurales debe ser de 20%.

G.12.12.4.6 — Protección contra el fuego — Para el diseño debe tenerse en cuenta que la guadua es un material combustible y que se inflama con facilidad., aunque algunas substancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar el proceso, véase Titulo J del presente Reglamento. Las siguientes medidas contribuyen a proteger las estructuras de guadua contra el fuego:
(a) Deben evitarse elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura de los ambientes. (b) Las paredes y elementos estructurales próximos a fuentes de calor como chimeneas, hornos, estufas, etc. Deben aislarse con materiales incombustibles. (c) En ningún caso se debe utilizar estructuras en guadua cuando la temperatura a la que estarán sometidas durante toda su vida útil exceda los 65 C. (d) Los depósitos destinados para el almacenamiento de combustibles deben localizarse fuera de las edificaciones de guadua y estar rodeados de materiales incombustibles. (e) Es recomendable limitar el uso de acabados como barnices, lacas, pinturas oleosolubles y cualquier otra sustancia que acelere el desarrollo del fuego. (f) Las estructuras adyacentes de guadua deben estar separadas como mínimo 1.20 m; caso contrario los elementos deben contar con coberturas de materiales incombustibles con resistencia mínima de 1 hora de exposición. En el caso que dos estructuras estén unidas, el paramento común debe estar separado con un muro cortafuego que debe sobresalir en la parte superior como mínimo 0.50 m y en los extremos 1.00 m, medidos a partir de la parte más sobresaliente de las estructuras colindantes. Este muro debe estar diseñado para continuar estable aun con el colapso de la estructura incendiada. (g) En las edificaciones de uso comunitario como escuelas, centros de salud, comercio, etc., se deben considerar las siguientes recomendaciones: • Debe existir un acceso rápido y señalizado a las fuentes más probables de incendio.

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DISEÑO DE ELEMENTO DE GUADUA SOMETIDOS A FLEXIÓN (SNR-10 TITULO G 12)

G.12.8 — DISEÑO DE ELEMENTO SOMETIDOS A FLEXIÓN

G.12.8.1 — El diseño de elementos a flexión en guadua rolliza seguirá los mismos procedimientos básicos usados en el diseño de vigas de otros materiales estructurales. Debido a que la guadua angustifolia kunth presenta una relación MOR MOE muy alta, lo que la convierte en un material muy flexible, el análisis a flexión estará regido por el control de las deflexiones admisibles, salvo en algunas excepciones, no obstante, siempre se debe comprobar la resistencia a la flexión, corte y aplastamiento.

G.12.8.2 — En el diseño de miembros o elementos de guadua sometidos a flexión se deben verificar los siguientes efectos y en ningún caso pueden sobrepasar los esfuerzos admisibles modificados para cada solicitación.
(a) Deflexiones (b) Flexión, incluyendo estabilidad lateral en vigas compuestas. (c) Cortante paralelo a la fibra. (d) Aplastamiento (compresión perpendicular a la fibra)

G.12.8.3 — Se debe garantizar que los apoyos de un elemento de guadua rolliza sometido a flexión no fallen por aplastamiento (compresión perpendicular), en la medida de lo posible estos deben terminar en nudos, si esto no ocurre o los nudos no proveen la suficiente resistencia, se deben rellenar los entrenudos (cañutos) de los apoyos con mortero de cemento.

G.12.8.4 — Cuando exista una carga concentrada sobre un elemento, ésta debe estar aplicada sobre un nudo; en todo caso se deben tomar las medidas necesarias para evitar una falla por corte paralelo a la fibra, y/o aplastamiento en el punto de aplicación. En estos casos se recomienda rellenar los entrenudos adyacentes a la carga con mortero de cemento.

G.12.8.5 — Cuando en la construcción de vigas se utiliza más de un culmo (vigas de sección compuesta), estos deben estar unidos entre sí con pernos o varilla roscada y cintas metálicas (zunchos), que garanticen el trabajo en conjunto. Estos conectores deben diseñarse para resistir las fuerzas que se generan en la unión.

G.12.8.6 — PERFORACIONES — Debe evitarse practicar perforaciones en las vigas; de requerirse, deben encontrarse consignadas en los planos y cumplir con las siguientes limitaciones:

G.12.8.6.1 — No son permitidas perforaciones a la altura del eje neutro en secciones donde se tengan cargas puntuales o cerca de los apoyos.

G.12.8.6.2 — En casos diferentes al anterior, las perforaciones deben localizarse a la altura del eje neutro y en ningún caso serán permitidas en la zona de tensión de los elementos.
G.12.8.6.3 — El tamaño máximo de la perforación será de 3.81 mm.

G.12.8.6.4 — En los apoyos y los puntos de aplicación de cargas puntuales se permiten las perforaciones, siempre y cuando estas sean para poder rellenar los entrenudos con mortero de cemento.

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