Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia
Abstract
Este proyecto es el proceso de aprendizaje desde cero en la materia del sistema constructivo tradicional de bahareque en Colombia. El proyecto se estructura en primera parte por la introducción, donde plasmamos nuestra visión y relación con el nuevo territorio al que fuimos. También se definen los conceptos principales de la materia del proyecto, como normativas, información referente a las viviendas de interés social, el bambú, nuestra visión del entorno y propuestas en construcción, territorio y sociedad a lo largo de tres meses de estadía. La segunda parte detalla el marco teórico, donde se definen en profundidad las materias principales del proyecto: guadua, sistemas constructivos y manuales de construcción. Seguidamente se comentan los documentos más relevantes e importantes para la elaboración de este proyecto. En una tercera parte entramos en materia dando los resultados del análisis realizado a lo largo del aprendizaje. Detallando más profundamente el territorio conocido a partir del método de análisis por estructuras, aprendido del libro Biomanizales de la profesora Luz Stella Velásquez. Con los resultados se realiza la propuesta de viviendas de interés social para el municipio de Villamaría. Finalmente se concluye el proyecto con la discusión, donde concentramos los resultados y respuestas personales que definen el final del recorrido de este aprendizaje.
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G RAU EN ENGINYERIA D ’ EDIFICACIÓ P ROJECTE FINAL DE GRAU Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia. Projectista/es: Cristian Fuentes Aguilar i Júlia Marcó Navarro Director/s: Montserrat Bosch González Convocatòria: 2012-2013
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia ÍNDICE 1. Resumen 3 2. Prólogo 3 3. Introducción 4 3.1. Presentación. 4 3.1.1 Villamaría. 4 3.1.2 Sismo resistencia. 4 3.1.3 Bahareque y guadua. 6 3.2. Contexto. 7 3.2.1. Visión del territorio 7 3.2.2. Visiones territoriales generales posibles. 7 3.2.3. Calidad en la Vivienda de Interés Social, (V.I.S). 8 3.2.4. Los materiales en la construcción para vivienda de interés social. 8 3.2.5. Normativa aplicable en el desarrollo de vivienda de interés social. 9 3.2.6. Procedimientos en Vivienda de Interés Social. 9 3.3. Objetivos. 10 3.3.1. Obtener una visión territorial objetiva y realista. 10 3.3.2. Propuestas de mejora en los conceptos débiles, para obtener un municipio sostenible. 10 3.3.3. Perfil ambiental del municipio para valorar la prioridad de zonas de intervención. 11 3.3.4. División social por estratos. 11 3.3.5. Recuperación de técnicas constructivas en riesgo de desaparición, (Bahareque). 11 3.3.6. Obtener una vivienda social con mejores parámetros de confort y consumos mínimos de energía. 12 3.3.7. Establecer el conjunto de vivienda social como un laboratorio de eficiencia energética y Biourbanismo. 12 3.4. Metodología. 13 3.4.1. Estancia en el municipio por dos meses y medio para apreciar “in situ” las necesidades y potenciales. 13 3.4.2. Análisis del territorio, estado actual. 13 3.4.3. Exigencias y parámetros de construcción, habitabilidad y confort en edificios de vivienda de interés social. Normativa y realidad. 14 3.4.4. Análisis metodológico de datos. 15 3.5. Hipótesis de trabajo. 15 3.5.1. Estructuras: Verde, Hídrica, Construida, Circulatoria y Aérea. 15 3.5.2. Lectura de los edificios de V.I.S. en clave sostenible y energética. Oportunidades de mejora. 16 3.5.3. Reducción de costos, beneficio del paisaje, aprovechamiento de pendiente del terreno, reducción de consumos energéticos y cumplimiento de las directivas y objetivos. 16 3.5.4. Implantación de estrategias para la utilización del Bahareque como técnica tradicional para la zona. 17 4. Marco Teórico 18 4.1 La guadua. 18 4.2 Sistemas constructivos tradicionales. 19 4.3 Manuales de construcción. 23
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 5. Método para BioVillas 23 5.1. Antecedentes 23 5.1.1. Biomanizales. 23 5.1.2. Incorporación del Bahareque encementado en la norma NSR-10 23 5.1.3. El Plan de Desarrollo de Villamaría 23 5.1.4. El Plan de Ordenamiento Territorial de Villamaría. 23 5.1.5. Planimetría del municipio. 23 6. Resultados 24 6.1. Propuesta de tres tipologías de vivienda 24 6.1.1. Perfil ambiental de Villamaría. 24 6.1.2. Análisis de tipología constructiva actual. 30 6.1.3. Tres tipos de vivienda. 30 7. Discusión 34 7.1. La necesidad de estrategias para la recuperación del bahareque. 34 7.1.1. Que hemos aprendido de Biovilla. 34 7.1.2. ¿Que se hará con después del proyecto? 34 7.1.3. El compromiso social en sostenibilidad. 34 8. Conclusiones personales 34 8.1. Experiencia personal. 34 8.2. Conclusión de trabajo. 9. Bibliografía 36 10. Agradecimientos 37 11. Distribución de trabajo en equipo 37 Anexos
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 3 1. RESUMEN Este proyecto es el proceso de aprendizaje desde cero en la materia del sistema constructivo tradicional de bahareque en Colombia. El proyecto se estructura en primera parte por la introducción, donde plasmamos nuestra visión y relación con el nuevo territorio al que fuimos. También se definen los conceptos principales de la materia del proyecto, como normativas, información referente a las viviendas de interés social, el bambú, nuestra visión del entorno y propuestas en construcción, territorio y sociedad a lo largo de tres meses de estadía. La segunda parte detalla el marco teórico, donde se definen en profundidad las materias principales del proyecto: guadua, sistemas constructivos y manuales de construcción. Seguidamente se comentan los documentos más relevantes e importantes para la elaboración de este proyecto. En una tercera parte entramos en materia dando los resultados del análisis realizado a lo largo del aprendizaje. Detallando más profundamente el territorio conocido a partir del método de análisis por estructuras, aprendido del libro Biomanizales de la profesora Luz Stella Velásquez. Con los resultados se realiza la propuesta de viviendas de interés social para el municipio de Villamaría. Finalmente se concluye el proyecto con la discusión, donde concentramos los resultados y respuestas personales que definen el final del recorrido de este aprendizaje. 2. PRÓLOGO Todo empezó el primer semestre del 2011, ambos estábamos cursando las optativas en sostenibilidad, cuando en la asignatura de Edificación i Medioambiente que realizaba Montserrat Bosch, vino a dar una clase la profesora Luz Stella Velásquez de Colombia, quién presentó una clase sobre reconstrucción, sostenibilidad y sistemas constructivos tradicionales de su tierra. Al final de la clase lanzó una propuesta de proyecto sobre construcción en un sistema constructivo tradicional, el bahareque, en Colombia. Fuimos los únicos de la clase que nos sumamos a la propuesta para realizar nuestro proyecto final. Después de un tiempo de espera para concretar el proyecto, finalmente en abril Luz Stella volvió a Barcelona y pudimos hablar con ella para determinar el proyecto y lo que íbamos a realizar en Colombia, gracias a un convenio entre nuestra facultad EPSEB, concretamente el departamento del GICITED con el IDEA (Instituto de Estudios Ambientales) un centro vinculado a la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) con el que Luz Stella colabora desde hace años y del cual fue directora. El proyectó que definió nos ubicaba en una estadía de casi 3 meses en Colombia, en el municipio de Villamaría y en la ciudad de Manizales para colaborar en un proyecto de viviendas de interés social en el ayuntamiento de Villamaría; proyecto que ya estaba vinculado con el IDEA. Con la burocracia en regla, la primera semana de julio ya estábamos en Colombia, viviendo en el municipio de Villamaría. Allí nos relacionaron con todo el personal de la alcaldía, que nos ubicó en sus oficinas y nos facilitaron toda la documentación y ayuda que necesitáramos. El primer mes nos permitió establecer el contacto social con la gente que conocimos tanto del ayuntamiento como del IDEA, donde acudíamos a escuchar y aprender diversos proyectos que estaban llevando a cabo. Con toda la gente conocida empezamos a recorrer el territorio, a escuchar y aprender; a fijarnos detalladamente en cada pueblo, en cada casa, en las opiniones de la gente, etc. Empezamos a entender el país en su globalidad. Tuvimos la oportunidad de asistir una semana a un taller internacional que realizaba la UNESCO en distintos pueblos de la zona cafetera, que conmemoraba el primer aniversario de la declaración como patrimonio de la humanidad del Paisaje Cultural Cafetero. Allí tuvimos la oportunidad de ver la presentación de muchos proyectos en las conferencias, y también de conocer a sus autores. Una semana de gran aprendizaje. Todo gracias al profesor Miguel Ángel Aguilar, colaborador del IDEA y profesor de la Facultad de Arquitectura de la UNAL, quién posteriormente nos brindó la oportunidad, en el mes de agosto, de asistir a una asignatura dirigida por él sobre Desarrollo Urbano donde aprendimos el origen y los porqués de la morfología urbana actual en las ciudades de Colombia. Una gran experiencia. Íbamos teniendo reuniones con Luz Stella quién nos fue marcando las pautas para ir elaborando el documento de nuestro proyecto. A partir de lo que íbamos aprendiendo el guion marcado, éste nos sirvió para ir buscando en el territorio lo que debíamos aprender. Así fue como fuimos elaborando nuestro proyecto desde las oficinas de la alcaldía. Finalmente, a mediados de septiembre regresamos hacia Barcelona, donde terminamos nuestro proyecto con nuestra tutora Montse Bosch quién nos orientó para la elaboración de este documento entre tanta información que traíamos de tierras Colombianas.
4 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 3. INTRODUCCIÓN 3.1 Presentación 3.1.1 Villamaría Villamaría es un municipio que se encuentra en la República de Colombia, en el departamento de Caldas, del cual su capital es Manizales. Esta población se sitúa en la cordillera central andina. Villamaría se ubica dentro del Parque de los Nevados. El municipio tiene aproximadamente 50.000 habitantes, 35.000 en la zona urbana y 15.000 en zona rural. Y tiene una extensión de 461 Km2. Se puede observar la proporción de la zona urbana con la de la zona rural (Figura 3.3). El área rural está conformada por 34 veredas. El municipio se sitúa a 1920m de altitud y se encuentra en zona volcánica, principalmente por la proximidad del Parque de los Nevados, por lo que es un municipio con vulnerabilidad sismológica. El objeto de estudio de este proyecto se sitúa en la vereda La Floresta. 3.1.2 Sismo resistencia Los terremotos son fenómenos naturales causados por el movimiento de las placas tectónicas o fallas geológicas que existen en la corteza terrestre. También los produce la actividad volcánica. Colombia forma parte del Cinturón del Fuego del Pacífico, con una alta actividad sísmica y alta frecuencia de sucesos. Villamaría se ubica en una zona de movimiento sismológico, y esto condiciona la tipología constructiva de sus construcciones. Para entender el concepto de sismo resistencia en la construcción de viviendas en Colombia antes debemos definir algunos conceptos: Terremoto: vibración o movimiento ondulatorio del suelo, originada por la liberación de energía sísmica que se acumula dentro de la tierra, causada por presión y tensión del interior de la tierra. Amenaza sísmica: cuando existe la posibilidad de que se sucedan sismos importantes en un lugar y en un tiempo exacto. La amenaza sísmica es distinta según el territorio. Podemos comprobar en la (Figura 3.5) que nuestra zona de estudio, el pueblo de Villamaría se sitúa en una zona de amenaza sísmica alta, dentro del territorio Colombiano. Sismo resistencia: una edificación es sismo resistente cuando se diseña y construye con una configuración estructural capaz de soportar la acción de fuerzas causadas por los sismos. Es una propiedad con la que deben dotarse las edificaciones para garantizar la seguridad. Es por esto que en Colombia existe la Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR/10), que define los parámetros para garantizar la seguridad, aunque esta no se puede garantizar nunca por completo, pero sí asegura menos daños y evitar el colapso estructural. En caso de no seguir la norma la construcción no sismo resistente puede ser muy vulnerable frente a un sismo. FUERZAS SÍSMICAS Cuando ocurre un sismo, las construcciones se ven afectadas en forma de movimientos: - Fuerzas horizontales - Oscilación vertical - Torsión Todas al mismo tiempo, la afectación de la vivienda va a depender de su forma y material. Fuerzas horizontales: Las ondas sísmicas se transmiten por el suelo originando esfuerzos horizontales, puede deslizar la cimentación. Flexión y cizallamiento de los muros. (Figura 3.6) Figura 3.4. Distribución mundial placas tectónicas. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guia de construcción (Colombia). Figura 3.5. Catalogación del riesgo sísmico en Colombia. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.3 Mapa expansión, Villamaría. Archivo Villamaría. Figura 3.1. Mapa Colombia, Google Maps. Figura 3.2. Mapa Colombia, departamentos, Wikipedia.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 5 Oscilación Vertical: Provoca pocos efectos, afecta a elementos pesados: estructuras de techo, voladizos, balcones, etc. (Figura 3.7) Oscilación de Torsión: Se produce por una combinación de fuerzas: desplazamientos horizontales y fuerzas laterales. Afectará más cuando la construcción cuando el centro de gravedad no esté centrado con su centro de rigidez. (Figura 3.8) AFECTACIÓN DE LOS SISMOS EN CONSTRUCCIÓN SEGÚN LA FORMA Las construcciones frente a un sismo deberán reunir las condiciones mínimas técnicas constructivas, buen uso del material y diseño. Se describen a continuación viviendas en formas irregulares en tamaño y altura que deben evitarse, tipos de muros: Construcción en L: Muros de distintas dimensiones, se comportan de manera deficiente, acelerando su caída. Construcción rectangular: Paredes largas sin muros de arriostres resisten menos y pueden colapsar. Construcción alta: Los muros altos y delgados tienen más flexibilidad y menos resistencia. Otros: - Formas en T y C - Vigas de techo sueltas - Viviendas sin sobre cimientos - Estructuras de techo pesadas - Construcciones hechas en terrenos con pendientes - Evitar grandes espacios abiertos entre muros PRINCIPIOS PARA UNA VIVIENDA PARASÍSMICA/SISMORESISTENTE: (Figura 3.10) - Forma regular - Bajo peso - Mayor rigidez - Buena estabilidad - Suelo firme y buena cimentación - Estructura apropiada - Materiales competentes - Calidad en la construcción - Capacidad de disipar energía - Fijación de acabados e instalaciones TIPOLOGÍA DE TERRENO PARA CONSTRUIR Por la zona en la que se sitúa nuestro proyecto en Colombia nos encontramos en medio de la cordillera central andina, con lo cual los desniveles del terreno y su clima son factores a estudiar detalladamente para tener en consideración antes de construir. Los planos urbanísticos de las localidades colombianas disponen de estudios para catalogar la peligrosidad del suelo por sus riesgos. Zonas no adecuadas para la construcción: pantanos, barrancos cerca de ríos, sobre antiguas minas, sobre rellenos sanitarios, etc. Viviendas en barrancos: Barrancos constituidos por terrenos blandos, limo-arcillosos, depósitos de materiales, etc. No son buenos para asentar una vivienda. (Figura 3.9) Viviendas en zonas bajas: No es recomendable construir una vivienda bajo un barranco que presenta grietas importantes, estas serán aprovechadas por el sismo. Hay muchas posibilidades de derrumbe. (Figura3.13) Figura 3.7. Representación gràfica de los efectos de la oscilación vertical en una vivienda. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.8. Representación gràfica de los efectos de la oscilación de torsión en una vivienda. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.10. Principios forma y estructura para construcción sísmica. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.6. Representación gràfica de los efectos de las fuerzas horizontales en una vivienda. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.9. Fuerzas en laderas sobre construcciones. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.13.1 Fuerzas en laderas sobre construcciones. Gilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica.
6 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia Figura 3.11. Guadual, Parque del Café, Armenia. Archivo personal. Viviendas en terrenos blandos: En caso de un sismo la presencia de agua ablanda el terreno y puede provocar hundimientos. 1 3.1.3 Bahareque y guadua Breve introducción a los conceptos: Guadua La guadua es un tipo de bambú usado en la construcción tradicional, así como en otras aplicaciones; a parte de la construcción de guadua combinada con otros materiales, esta también se usa en construcciones realizadas puramente con este material. El bambú es un material con unas características extremas por su tamaño, ligereza, firmeza, solidez y su velocidad de crecimiento. Este material se puede encontrar en diversas zonas del mundo desde zonas trópicas a climas templados, hasta una altitud de 3500m sobre el mar. En Colombia se procesan por lo menos 25 tipos de bambú para su uso en artesanías, instrumentos musicales y construcción de edificios, la especie más usada en Colombia es la guadua Angustifolia. Su grandes potenciales le dan la caracterización de un material de alta tecnología por su estabilidad, extrema ligereza y flexibilidad. En Colombia existe normativa estructural para la construcción en guadua, NSR (Norma Sismo Resistente)-10 Título G. 1 Información referente a sismoresitencia extraida del libro: Gilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Bahareque El Bahareque es un sistema constructivo tradicional usado en históricamente en Colombia. Sus características constructivas son una estructura en guadua, recubierta por guadua en esterilla y actualmente recubierta por una malla metálica sobre la que se revocan los paramentos. Los tejados son de piezas cerámicas. Como hemos comentado anteriormente, la flexibilidad y ligereza de la guadua permite a este sistema constructivo un mayor movimiento en toda su envergadura, dando una mejor respuesta a las fuerzas que afectan a la vivienda en cuanto se sucede un sismo. Esta tipología en concreto es el bahareque encementado, aunque existen a lo largo de la historia distintas versiones de dicho sistema constructivo, que ha ido modificándose en función de las necesidades y sobre todo por la búsqueda de la resistencia de sus pueblos frente a los sismos. Figura 3.13.2 Fuerzas en laderas sobre construcciones. Gilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figura 3.16 Pavellón Zeri, en estructura de guadua, Recinto del Pensamiento, Manizales (Colombia). Archivo personal. Figura 3.14 Vivienda típica en bahareque encementado, Salamina. Archivo personal. Figura 3.15 Casa de la Cultura en bahareque de tierra, Manizales (Colombia). Archivo personal. Figura 3.12. Guadual con raíces al descubierto, Salamina. Archivo personal.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 7 3.2 Contexto 3.2.1 Estudio del territorio En el tiempo de recorrido, integración y reconocimiento del territorio objeto del proyecto se ha podido obtener una visión general de éste bastante amplia. Hemos conocido prácticamente todos los rincones del municipio, desde las zonas bajas hasta el Páramo que se encuentra en las cercanías del cráter del Nevado del Ruiz. Este territorio se encuentra dividido en zonas urbana y rural, a su vez en barrios y manzanas la primera y en veredas la segunda. Esta experiencia ha permitido disfrutar de innumerables y bellos paisajes, centros poblados y por supuesto la población que habita en cada uno de ellos. Como resultado de esta experiencia se concluye un enriquecimiento cultural, pues gracias a esto se ha podido conocer la forma de vida de varios ciudadanos según la zona donde estos habiten. Cabe destacar el sistema de división socioeconómica que separa en estratos la población según sus ingresos y la vivienda en la que habita, este método se aplica a todos los residentes, por lo que interesa conocerlo en detalle para que, los resultados no aumenten los efectos de división social en el municipio Se han podido apreciar las distintas tipologías de vivienda urbana y rural, sus materiales y técnicas constructivas así como también conocer en detalle la planimetría de todo el municipio, la normativa de ordenamiento reflejada en su PBOT (Plan Básico de Ordenamiento Territorial), sus planes y expectativas de futuro reflejados en el Plan de Desarrollo del municipio para 2012-2015 cuyo título incluye ”Villamaría, hacia la Sostenibilidad con Calidad Social, Económica y Ambiental”, estadísticas socio-económicas de la población, su división territorial y un compendio de datos resultado de un análisis general y de los que se deduce una visión territorial actual que se podría interpretar de la siguiente manera: Se está trabajando sobre un territorio joven, que necesitaría una serie de infraestructuras para poder funcionar de manera equilibrada en los 4 aspectos fundamentales: lo construido, lo verde, lo circulatorio y lo hídrico. Según los objetivos marcados en su plan de desarrollo, es un territorio frágil que tiene problemas de aprovechamiento de recursos naturales tanto hídricos, forestales, como mineros, así como problemas de tratamiento de residuos, ya que se aprecia la ausencia de plantas de tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos. Por otro lado se aprecia todo el potencial humano disponible en el municipio por la diversidad de sus actividades agrícolas, ganaderas, comerciales y que gracias a su ambiente podría verse favorecido con una asesoría técnica indicada y efectiva. La diversidad de recursos con los que cuenta el municipio permite una variedad de usos del suelo bastante amplia y aquí podemos mencionar el uso residencial para viviendas de interés social, especialmente interesante para este proyecto en particular, aunque no dejaremos de lado las demás tipologías que de una forma u otra, afectarían a la disposición de las zonas del suelo de estudio. 3.2.2 Visiones territoriales generales posibles En la situación actual, Villamaría podría degradarse social, ambiental y económicamente si se permite la ocupación ilegal de terrenos de propiedad pública o privada, ubicados en zonas de riesgo, o marcados como de protección ambiental; ubicados en la periferia del área urbana denominada como zona rur-urbana, por tratarse de un desarrollo arbitrario sin una línea de acción de crecimiento definida y excluida del planeamiento del municipio. Esta situación ha permitido el establecimiento de zonas de ocupación o invasión sin servicios mínimos para garantizar las condiciones mínimas de habitabilidad de las viviendas que aquí se construyen, sin garantizar tampoco el cumplimiento de la normativa actual edificatoria. Con esto, la línea divisoria de estratos se remarca y se genera una desintegración territorial y social de la población que allí habita. Figura 3.17 Páramo, Parque de los Nevados, Villamaría (Colombia). Archivo personal. Figura 3.18 Vereda Llanitos, Villamaría (Colombia). Archivo personal. Figura 3.19 Mapa zona urbana, Villamaría (Colombia). Archivo Villamaría. Figura 3.20 Vista aérea de Villamaría, marcadas las zonas de invasión. Archivo Villamaría.
8 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia Otra posibilidad de crecimiento distinto, es la que se plantea en el actual plan de desarrollo aprobado a finales de mayo del 2012. En este documento se aprecia la intención de mejorar la calidad de vida de todos los residentes de Villamaría, garantizar la inclusión social, y obtener un territorio sostenible y biodiverso con una integración social y comunitaria. Para que esto se lleve a cabo se ha planteado un desarrollo conjunto donde la participación ciudadana es el eje principal, ya que son los ciudadanos quienes mejor sienten y conocen los problemas que les afectan Esta cercanía que permite que la organización de juntas de acción comunal designadas por votación popular del barrio o vereda correspondiente, sean los entes encargados de comunicar a la administración las distintas carencias de la zona. Si las expectativas del plan de desarrollo se cumpliesen, se produciría un desarrollo ideal para el municipio obteniendo con ello un territorio sostenible, equilibrado social y territorialmente, con igualdad de oportunidades para todos sus ciudadanos. Solo quedaría por designar las tareas concretas a realizar para conseguir el objetivo. En el documento de revisión del PBOT, aparecen las correcciones necesarias básicas para obtener un documento completo con todos los datos necesarios para que el municipio cumpla las metas propuestas en el plan de desarrollo. Por lo tanto, vistos los documentos actuales y esperando la próxima revisión del PBOT actual que se entregará a finales de este año, fruto de la cooperación entre la administración municipal y la UNAL y en colaboración con el IDEA, se espera tener las herramientas necesarias para ejecutar todas las medidas descritas en el Plan de Desarrollo. 3.2.3 Calidad en la Vivienda de Interés Social (VIS) Parámetros mínimos necesarios para la construcción de VIS; según “Serie Guías de Asistencia Técnica para Vivienda de Interés Social” del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia. Como directrices de esta tipología de viviendas, el ministerio ha dispuesto de una documentación a la que se deben acoger todo proyecto de vivienda de interés social de obra nueva, obra en terreno propio y obra de mejoramiento de viviendas existentes. Cumpliendo estos requisitos, el usuario puede acogerse al régimen de subsidio por parte del estado, recibiendo beneficios económicos e hipoteca a muy bajo interés en comparación, a las condiciones de la banca privada. Dicho esto, a continuación se presentan los 4 documentos con los criterios generales que deben cumplirse a la hora de construir y de postular este tipo de vivienda. Esta presentación se hace para el caso particular de la zona de actuación “la Floresta”, que es donde se ubicaran las viviendas que resulten del proyecto denominado “Biofloresta”: Aspectos Generales de la Calidad de la Vivienda: Aquí se contemplan los parámetros necesarios para que la habitabilidad de la vivienda sean lo más digna posible, en comparación a las tipologías de VIS actuales y presentes en la mayoría del territorio de estudio, para esto consideraremos los siguientes puntos: - El derecho a la vivienda adecuada - El uso sostenible de los recursos naturales - Consumo del agua - Consumo de energía - Vivienda segura y eficiente - Adecuado aprovechamiento y disposición de los residuos sólidos. Determinantes poblacionales: Para la formulación del proyecto, se identifican las determinantes de diseño que surgen por las funciones biológicas y psicológicas de los individuos, la composición del grupo familiar, el género de los miembros que lo conforman, la ocupación y las vocaciones, así se definen la distribución interior y la espacialidad necesaria adaptada a las necesidades de los futuros usuarios. Parámetros de calidad: Para seleccionar el terreno, comprende la identificación de los factores ambientales y de desarrollo urbano a estudiar para la selección de un terreno para el desarrollo de un proyecto de vivienda nueva. En nuestro caso, el terreno ya está definido y solo queda adaptar el proyecto al desnivel presente, considerando el perfil ambiental del municipio para que la afectación impacte lo mínimo posible sobre al territorio y su implantación sea positiva para el resto de la población, aportando nuevos espacios de uso público y aprovechando la riqueza paisajística y ambiental de la zona. Considerando las siguientes variables y criterios para la adaptación en el terreno donde se desarrollará un proyecto de vivienda nueva, se garantiza la posibilidad de un desarrollo sostenible de la ciudad, siempre que se actúe de manera responsable en la ejecución del proyecto. - Orientación y topo-clima - Usos y tratamientos del terreno - Usos del entorno inmediato - Focos de contaminación - Tipo de suelo - Pendiente del terreno - Vegetación - Hidrología - Afectaciones geológicas - Disponibilidad de servicios públicos - Evacuación de basuras - Sistema vial - Transporte público - Servicios comunitarios Determinantes diseño urbanístico: Comprende los parámetros a considerar para el desarrollo urbano, tales como: características topológicas del terreno, clima, densidad, índice de ocupación, espacio público, circulación y vialidad y, equipamiento comunitario. Determinantes para el diseño arquitectónico: Comprende los aspectos bioclimáticos, los programas espaciales, los recursos económicos disponibles para el cierre financiero, por ende el costo y el valor, los materiales y el sistema constructivo que se empleará de acuerdo a los aspectos socioculturales y al entorno. Aquí es donde nuestra participación tendrá un aporte final que será la entrega de propuestas de viviendas de bajo impacto ambiental y económico cumpliendo con las necesidades de habitabilidad y confort necesarias para los usuarios. 3.2.4 Los materiales en la construcción de vivienda de interés social En esta parte se estudian las características de los posibles materiales disponibles para ejecutar el proyecto garantizando las propiedades de la edificación exigibles durante toda su vida útil. 3.2.4.1 Sostenibilidad de la vivienda La sostenibilidad ambiental en la extracción y manufactura de materiales está relacionada con la adopción en los procesos de producción de los correctivos necesarios para mitigar el manejo del impacto sobre los recursos naturales renovables y no renovables. Toda obra de arquitectura o urbanismo responde a un propósito determinado. Para que ésta sea sostenible, deberá tener en cuenta los siguientes aspectos generales: - La elección adecuada de los materiales que garanticen un debido aislamiento acústico y térmico, que le permita a los habitantes de la vivienda unas condiciones de confort aceptables. - La selección de los materiales y el sistema constructivo deben responder a la identidad cultural de la región donde
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 15 Figura 3.36 Vista panorámica, todas las viviendas de Biovilla podrán disfrutarla aprovechando la topografía del sector. Archivo personal. 3.4.4. Análisis metodológico de datos. Dentro de los datos que interesan al proyecto hemos utilizado el material disponible en los registros del municipio y la mejor manera de representarlos es a través del análisis del perfil ambiental de Villamaría. Con esto obtendremos las referencias para poder intervenir la zona de expansión que nos compete denominada La Floresta, donde en un predio de aproximadamente 34 hectáreas se construirán las viviendas. Con el perfil desarrollado tendremos toda la información que necesitamos, por ejemplo como están distribuidos los equipamientos y de qué tipo, y sobre cómo nos afecta una urbanización de este tipo en un municipio relativamente pequeño en población no así en territorio. Tendremos que tener en cuenta las vías de acceso, las áreas verdes, zonas de riesgo y protección como las quebradas, para generar una propuesta donde el valor agregado del paisaje de la zona cafetera de infinitos verdes esté al alcance de todas las viviendas proyectadas sin hacer sentir a sus pobladores excluidos de la zona urbana, es decir, en equilibrio de inclusión, un buen ejemplo como lo expone Juan Gabriel Hurtado [2012] “Altos de Santa Ana se encuentra inmerso en un entorno natural en constante desaparición, sin embargo, en sus alrededores, las especies vegetales todavía presentes son el Arrayan de Manizales, el Yarumo blanco y los Helechos Arbóreos.” Con esto queremos dejar claro que se trata de una zona muy rica en vegetación y donde un proyecto de esta envergadura no debemos desplazarla sino incluirla de manera equilibrada para que en lugar de un problema sea un aporte de calidad de vida para los pobladores. 3.5. Hipótesis de trabajo 3.5.1. Estructuras del perfil ambiental: Verde, Hídrica, Construida, Circulatoria y Aérea. Hemos hablado del perfil pero no lo hemos definido. El perfil ambiental es la herramienta clave para analizar los diferentes aspectos que conforman la descripción completa de un territorio, que en este caso, es el municipio Villamaría y dentro de él, enfocando con más detalle la zona a intervenir, recordemos que el proyecto lleva por nombre Biovilla, por lo que estudiaremos el municipio en su totalidad y actuando sobre un lugar en concreto con los datos obtenidos. Según Luz Stella Velázquez [2010]”Uno de los aspectos relevantes de este proceso se sintetiza en una propuesta de planificación que integra la investigación, la gestión y la evaluación, articuladas a la participación comunitaria. La investigación se concreta en el conocimiento de la realidad con la elaboración de Perfiles Ambientales de las diferentes unidades territoriales, ya sean comunas o barrios. […]Esta identificación de los problemas y potencialidades permite delimitar los campos de acción y establecer prioridades para dar alternativas de solución más apropiadas a las particularidades locales, su liderazgo lo ejercen las universidades. La Gestión se comparte entre el gobierno municipal, las instituciones, las ONG y las organizaciones comunitarias para la realización de programas y proyectos, el liderazgo está en directa dependencia del tipo de programa o proyecto a desarrollar. La Evaluación se realiza a partir del conocimiento permanente de los resultados de indicadores ambientales, económicos, sociales y de inversión y gestión de programas y proyectos del BIOPLAN a través de Observatorios, el liderazgo lo comparten las universidades y los ciudadanos.” Por lo tanto, podemos deducir que con la participación de todos los implicados en un territorio se puede gestionar de manera sostenible, para obtener así, una equidad en calidad de vida y de recursos para toda la población. Para definir el perfil ambiental hablaremos de estructuras y estas son: Verde, Hídrica, Construida, Circulatoria y Aérea. El detalle de cada una y su funcionamiento aparecen detallados en el apartado 6.1.1. Figura 3.35 Vegetación actual en el solar. Archivo personal. Figura 3.34 Vista del solar a intervenir y su entorno. Archivo personal. Figura 3.37 Modelo de Planificación para el Desarrollo Urbano Sostenible, Aplicado en el Biomanizales (Velásquez L.S. 2002).
16 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 3.5.2. Lectura de los edificios de V.I.S. en clave sostenible y energética. Oportunidades de mejora. Para realizar una lectura objetiva de este tipo de viviendas, consideraremos en primer lugar la situación climática de la zona, proseguiremos con aspectos constructivos y por último los aspectos sociales. Considerando la descripción del apartado 3.1.1 donde observamos las características climatológicas del municipio donde la temperatura media es 18ºC a una altitud de 1900m, y una humedad relativa variable dependiendo de la altitud, pues se encuentra entre los 1690m en su punto más bajo y los 5200m en su punto más elevado en el PNN Los Nevados. Las condiciones de habitabilidad necesarias en las viviendas para la zona climática donde se realizará la actuación están garantizadas con poco esfuerzo a la hora de definir los componentes de los cerramientos, ya que no se encuentran sometidas a grandes variaciones térmicas por encontrarse éstas, limitadas por la altitud a la que se encuentra, si fijamos la atención sobre la zona de actuación, se observa que la temperatura en esta zona se mantiene prácticamente constante durante todo el año en sus dos variantes de día y noche y de época lluviosa a seca. Deducimos con esto qué unos cerramientos con materiales convencionales o tradicionales de la zona, son suficientes para satisfacer las necesidades de confort de las familias que utilizaran estas casas sin necesitar aislamientos extras del tipo Poliestireno, vidrios con cámara y roturas de puentes térmicos en las carpinterías. Por ejemplo, lo observado en aproximadamente un 95% de las carpinterías, el material predominante es la chapa galvanizada, pintada sencillamente con esmalte sintético, quedando claro que este elemento no actúa como barrera térmica en ningún caso por su elevada transmitancia térmica. Otro punto importante a tener en cuenta, es que la población en general desconoce los criterios sostenibles que están presentes en sus hogares tanto los actuales propietarios como los futuros, considerando por ejemplo el % de áreas verdes a su edificio, ver Figura 3.38, pues no hay una formación oficial en esta área ni tampoco disponen de información a la hora de hacer posesión de sus viviendas, como medidas de reducción del consumo energético, o en eficiencia energética para la adquisición de toda clase de equipos eléctricos. Por esta razón, se observa una oportunidad de mejora en este aspecto como la utilización de materiales de origen natural como la madera o la guadua, ver Figura 3.39, que combinada convenientemente puede conformar un equipo de estructural, de cerramientos o instalaciones muy adecuado a la hora de valorar su si es o no sostenible. La implementación de un manual de un uso eficiente de la energía, o un detalle con valores monetarios de lo que repercute un uso correcto de las características constructivas incluidas en la vivienda al momento de la adquisición del propietario, como la no obstaculización de barreras solares o aberturas estratégicas para ventilación-refrigeración por ejemplo. 3.5.3. Reducción de costos, aprovechamiento de pendiente del terreno, beneficio del paisaje, y cumplimiento de las directivas y objetivos. Uno de los principales objetivos es aprovechar al máximo los recursos naturales y presentes ya en la zona de actuación para reducir a su mínima expresión el impacto sobre el medio, ver Figura 3.39 donde la instalación publica del tendido eléctrico impacta negativamente en la estética del tramado urbano. Cabe mencionar que con este criterio viene implícita una reducción de costes vinculada directamente a las acciones de adaptar el terreno a la planificación de las viviendas. Si éstas son proyectadas aprovechando las pendientes presentes, y las vías son trazadas siguiendo las curvas de nivel, las partidas presupuestarias de esta área será mucho menor por tener un volumen inferior de movimiento de tierras y por reducir la complejidad a la hora de pavimentar las vías. El aprovechamiento de los recursos cercanos a la zona, también aportaran su grado de economía en los costes finales por tener costes de transporte inferiores por tratarse de distancias cortas. La construcción en serie y la modulación en las unidades de vivienda, sirviéndose para esto de plantillas que garantizaran las dimensiones de los diferentes módulos propuestos para conformar una unidad, también reducirán tiempo de trabajo con lo cual se reduce otro coste importante dentro del total. Este tratamiento en zonas de laderas permite al proyectista un aprovechamiento del paisaje al realizar una ordenación adecuada, permitiendo a la mayoría de las viviendas el disfrute del paisaje natural presente en la zona, consiguiendo con esta pequeña acción, una mejor calidad de vida para los usuarios de la urbanización. Solamente se trata de cambiar esa tendencia que predomina en este tipo de complejos, como se observa en la Figura 3.41 donde las vistas de las viviendas se dirigen hacia las viviendas de enfrente, dejando de lado este valor patrimonial inherente a la zona. Un tratamiento adecuado de las pendientes se extrae del libro “Apuntes sobre agrupaciones de Viviendas” de Reinaldo Posada, donde se aprecia un tratamiento menos agresivo para Figura 3.40 Un punto importante, la eficiencia en las instalaciones públicas de V.I.S. Archivo personal. . Figura 3.39 Uso de materiales de bajo impacto energético como la madera. Archivo personal. Figura 3.38 Aéreas verdes en V.I.S, Medellín. Archivo personal. Figura 3.41 Reducir el uso de materiales pétreos. Archivo personal.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 17 zonas de laderas donde el recorrido para desplazarse por el barrio, no signifique un sobresfuerzo para los peatones utilizando un sistema de calles curvas de pendientes suave. 3.5.4. Implantación de estrategias para la utilización y mantenimiento del Bahareque como técnica tradicional para la zona. Para que el aporte del presente proyecto repercuta favorablemente sobre la población de destino, se deben implantar estrategias para la recuperación del bahareque como método tradicional en viviendas de tipo VIS, unifamiliares, o equipamientos aprovechando el avance normativo desarrollado en la norma NSR-10, es decir, este estilo constructivo puede ser construido con total seguridad siguiendo los parámetros de seguridad que la norma estipula, por lo que esta razón ya no es un obstáculo para que no se realice el uso de este material en nueva construcción. Será la administración quien a base de incentivos económicos o sociales deberá implantar ayudas para recuperar esta parte del patrimonio arquitectónico de la zona. Debemos recordar que el municipio se encuentra ubicado en el área denominada por la UNESCO como Paisaje Cultural Cafetero, patrimonio de humanidad, y si consideramos la definición de este atributo, corresponde con una zona e interés cultural en riesgo de degradación o perdida siendo un interés para todo el planeta, es por esta razón también por la que es la misma población quién tiene que encargarse de cuidar lo que le pertenece. Estas medidas repercutirán directamente en muchos aspectos favorables para todo el municipio como la economía en los costes constructivos, la reducción del impacto ambiental de los edificios, la utilización de mano de obra de la zona generando empleo inmediato conforme vayan poniendo en marcha las nuevas obras entre otros beneficios indirectos que estas actividades producen para los habitantes del municipio. Si observamos el municipio vecino de Manizales que comparte la cuenca del rio Chinchiná, se observa la conservación de viviendas en Bahareque de principio el siglo XX, cuyas estructuras y revestimientos se han mantenido intactos pese a encontrarse en una zona de elevada actividad sísmica, por lo que este es otro mito que también se rompe, pues no se pone en duda que un edifico en bahareque construido con Guadua no dure, o que sea de baja calidad por su bajo pecio, ya que una correcta puesta en obra garantiza su estabilidad por un tiempo indefinido. Sin embargo, en el municipio de Villamaría la cantidad de edificios de bahareque es reducida pues no hay un interés por parte de los propietarios a mantenerlo por la sensación de ser un material antiguo, en desuso y de baja calidad, incluso se observa que los antiguos gobiernos del municipio no s interesan por esta actitud positiva y sostenible del mantenimiento de edificios como por ejemplo la antigua casa Consistorial que albergaba distintas instalaciones municipales colapso y hubo que demoler todo el edificio, ver Figura 3.44 Pues es para evitar este tipo de situaciones por lo que un correcto plan de mantenimiento de cualquier edifico garantizara la duración de este. Con ello, se expresa que no importa el material con el que se realiza el edificio si no se tiene en cuenta un punto tan importante como es su conservación, ejemplo Figura 3.45. Un punto a favor, es la cercanía con la que crece el protagonista del Bahareque como es la guadua ver Figura 3.46, ya que toda la población la conoce, sabe que es un material delicado y que necesita cuidados durante su vida útil, pero esta acción se reduce a cero cuando trabaja en este sistema constructivo por qué dar como un elemento más y confinado en su totalidad, donde si se ha realizado una correcta inmunización no le afectaran agentes xilófagos por ejemplo. El otro enemigo de esta es el agua, ya que l estar en presencia de humedad, su duración se reduce notablemente, siendo esto, información que prácticamente todo poblador de Villamaría conoce. Esto garantiza un mínimo cuidado por parte de los propietarios de una vivienda de este estilo, que acompañado de un manual de conservación ayudara a que los futuros usuarios de éstas, a valorar de manera positiva este material. Figura 3.44 Reducir el uso de materiales pétreos. Archivo personal. Figura 3.45 Vivienda en Bahareque, Marsella, Quindío. Archivo personal. Figura 3.46 Guadual, este aparece con crecimiento controlado para ganadería. Archivo personal. Figura 3.43 Ejemplo trazado urbano, manzana de calles en arco con extremos sobre espacios libres. Posada R. 1963 Figura 3.42 Ejemplo trazado urbano, manzanas con calle de retorno. Posada R. 1963.
18 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 4. MARCO TEÓRICO 4.1 La guadua La guadua es el principal material de las construcciones tradicionales en Colombia. Esta tipología de bambú tiene un crecimiento medio de 10 cm al día en los primeros meses, y crece en lugares donde abunda el agua. Por su velocidad de crecimiento y la abundancia de ésta en todo el territorio, no hay problema en su uso masivo pero responsable, ya que la recuperación ambiental es muy rápida. Sus buenas características hacen de este material de alta tecnología, por su estabilidad, ligereza y flexibilidad. Está reforzado por las particiones del tronco. Tiene unas características físicas que lo hacen mejor en comparación a la madera, hormigón o acero por la relación resistencia/peso. Tiene una estructura muy estable ya que su lado duro está en el exterior y un lado blando en el interior. El bambú consiste en una sustancia que mantiene las fibras unidas, estas crecen de forma axial y se consolidan en el extremo superior del tallo y en los bordes externos. Es por esto que el conjunto de fibras más fuertes se encuentra donde la carga estática es más grande, similar al refuerzo de acero en las construcciones de hormigón reforzado. En los materiales modernos, los reforzados se denominan compuestos de fibras. Los nudos de las fibras entrelazan en el interior del tallo. Composición de la maza del bambú: 50% celulosa 30% lignina (actúa como el pegamento de la célula) En Colombia existe normativa estructural para la construcción en guadua, NSR (Norma Sismo Resistente)-10 Título G. Los principios para el diseño estructural serán a partir de los esfuerzos admisibles y los módulos de elasticidad: Esfuerzos admisibles y coeficientes de modificación: Cronología de edad para usos de la guadua: 4.1.2 Estructuras en guadua En Colombia se pueden encontrar muchas construcciones realizadas totalmente en guadua, el arquitecto más representativo es Simón Vélez, entre otros. Se han realizado grandes construcciones en este material por todas las potencialidades que ofrecen sus características, siendo un referente tecnológico y arquitectónico en grandes construcciones de obra civil. También se pueden encontrar pequeñas construcciones de obra pública como paradas de autobús, kioscos, peajes, etc. La guadua no se comporta bien frente a los esfuerzos de tracción perpendiculares a las fibras o de corte paralelo a estas, las uniones requieren cuidado, es por esto que se necesita mano de obra cualificada para la construcción en guadua. Simón Vélez ingenió la inyección de mortero de cemento Portland en los entrenudos de la guadua, para mejorar así su capacidad, haciéndolo macizo, la inyección de mortero se complementa con pletinas y tornillos. Figura 4.4. Hidalgo López, Oscar, Manual de construcción con bambú guadua., Universidad Nacional de Colombia. Figura 4.5. Estructura en guadua, uniones reforzadas en mortero y pernos, Terminal de Neira. Archivo personal. Figura 4.2. Guadual con raíces al descubierto, Salamina. Archivo personal. Figura 4.1. Hidalgo López, Oscar, Manual de construcción con bambú guadua., Universidad Nacional de Colombia. Figura 4.3. Tablas para el diseño estructural, NSR-10, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 19 4.1.3 Guadua y esterilla Este tipo de construcciones se pueden observar en zonas de invasión y de pobreza. Se trata de un sistema constructivo empleado principalmente para viviendas donde se usa exclusivamente la guadua, sin ningún recubrimiento añadido o otros componentes constructivos. Se podría asimilar a una construcción parcial en bahareque, donde solamente hay estructura. Por la falta de elementos constructivos se puede observar la deformación de sus paramentos. (Figura 8) 4.2 Sistemas constructivos tradicionales Las técnicas constructivas desarrolladas a lo largo de la historia de la región de Caldas, zona cafetera vienen marcadas por la tecnología y la cultura en su historia. Por su topografía, clima y vegetación se desarrollaron distintas tipologías constructivas en la región, así como los sistemas se fueron desarrollando por la presencia de los sismos. En el año 2011 la UNESCO declaró el Paisaje Cultural Cafetero patrimonio de la humanidad, todo ello incluye la protección y preservación de las edificaciones en sistemas constructivos tradicionales; así como la protección y la conservación del paisaje. El Comité de Patrimonio Mundial “incorporó la categoría de paisajes culturales para identificar, proteger, conservar y legar a las generaciones futuras los paisajes culturales de valor universal excepcional”. Los Paisajes Culturales representan “las obras que combinan el trabajo del hombre y la naturaleza” (Artículo 1 de la Convención). El término Paisaje Cultural incluye una diversidad de manifestaciones de la “interacción entre el hombre y su medio natural”. 3 3 Texto extraido del libro Muñoz Robledo, J.F. (2006), Tipificación de los Sistemas Constructivos Patrimoniales de “Bahareque” en el Paisaje Cultural Cafetero de Colombia. Universidad Nacional del Colombia. La historia, la cultura, el clima y su territorio marcan en esta región un paisaje construido especial. En Colombia existen varios sistemas constructivos tradicionales, entre los más relevantes concretamente en la región de Caldas encontramos: - Construcción en guadua y guadua con esterilla - Construcción en Tapia (obsoleta) - Construcción en bahareque o Bahareque fundacional o Estilo temblorero o Bahareque en tierra o Bahareque en tabla o Bahareque en metálico o Bahareque encementado o Bahareque de invasión Las características principales comunes que definen estos sistemas son el uso de material orgánico en madera de proximidad (principalmente guadua). Todos son sistemas constructivos livianos y sismo resistentes en su mayoría por las características del material del que se conforman sus estructuras. Figura 4.9. Bar con estructura en guadua, Belalcázar, Archivo personal. Figura 4.7. Voladizos en guadua, Terminal de Neira. Archivo personal. Figura 4.6. Estructura en guadua, uniones reforzadas en mortero y pernos, Terminal de Neira. Archivo personal. Figura 4.10. Pavellón Zeri, en estructura en guadua, Recinto del Pensamiento, Manizales. Archivo personal. Figura 4.8. Vivienda en guadua y esterilla, Salamina. Archivo personal. SISTEMAS CONSTRUCTIVOS TRADICIONALES TÁPIA GUADUA Estructuras en guadua Muros en adobe SISTEMAS CONSTRUCTIVOS HISTÓRICO-CULTURALES Y SOSTENIBLES. Sistema obsoleto BAHAREQUE Temblorero En Tierra En Tabla Metálic Encementado Invasió n Guadua y esterilla USO DE MATERIALES ORGÁNICOS Figura 4.11. Mapa conceptual, visión de los sitemas cosntructivos. Archivo personal.
20 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 4.2.1 Tapia de tierra pisada Este estilo constructivo se data aproximadamente entre 1854 y 1884. En esta época se desarrolla una arquitectura de nuevas construcciones con muros en tapias de tierra pisada. Las nuevas viviendas se desarrollaban con un patio central y en dos plantas. La base constructiva era en muros en tapia de tierra pisada. Esta tipología constructiva de tierra rígida pesada, no soporta los sismos y a final de la época, toda la arquitectura es devastada, y sólo quedan primeras plantas; estos muros serán usados para la reconstrucción de las ciudades, buscando una nueva tipología capaz de resistir los sismos. (Figuras 12, 13,14) Características: Cimentación en zarpas ciclópeas 4 Muros de primeros y segundos pisos en tapias de tierra pisada. Entrepisos y balcones corridos en madera Techos republicanos con estructuras en cerchas de madera y guadua; grandes aleros y tejas de barro y cielorrasos. Ésta es la última arquitectura de referencia colonial. 4.2.2 Estilo temblorero Después de la devastación de las edificaciones se inicia la búsqueda de nuevas técnicas constructivas capaces de resistir a los sismos, es donde surge el estilo Temblorero. Se observó que las segundas plantas no resistían a los sismos pero la primera planta sí, tenía más soporte, por lo que la búsqueda llevó a combinar técnicas constructivas distintas en la primera y segunda planta, que combinadas daban mejores resultados a los sismos. En la reconstrucción de la ciudad se aprovechan los muros de tapia de las primeras plantas que resistieron a los sismos. Surgen 4 Zarpas ciclópeas: las zarpas es la denominación que se le da a las zapatas en algunos paises. varias tipologías de estilo temblorero. (Figuras 16, 17,18) Características: - Ladrillo de barro cocido para muros del primer piso y sobre los entrepisos de madera. - Inicialmente para los segundos pisos se usa bahareque en tierra y posteriormente bahareque metálico y encementado. - Estructura de balcones y los techos en cerchas y aleros o áticos en madera y guadua. - Tejas en barro y cielorrasos en madera. 4.2.3 Bahareque en tierra Sistema constructivo a base de estructuras continuas de muros cargueros, marcos estructurales con columnas, y diagonales en madera y/o guadua, apoyados sobre las soleras de los entrepisos (en la segunda planta). Estructura continua de muros cargueros de marcos estructurales con columnas y diagonales en madera y/o guadua, apoyados sobre las soleras de los entrepisos o diafragmas que reposan en sobre cimientos a manera de zócalo en mampostería simple de ladrillo macizo tipo Tablazo, con pega soga o pega en tizón y soga, construido como base protectora y cortante de humedad para la estructura de madera sobre la que reposa. Características: - Techos con aleros en estructura de madera y guadua - Cubiertas en teja de barro Figura 4.12. Vivienda en tápia de tierra pisada, Salamina. Archivo personal. Figura 4.13. Escuela Taller de Salamina, reconstrucción en tápia de tierra pisada. Archivo personal. Figura 4.14. Detalle muro tápia en tierra pisada, Escuela Taller de Salamina. Archivo personal. Figura 4.18. Estilo Temblorero 3, maqueta del profesor José Fernando Muñoz Robledo. Archivo personal. Figura 4.17. Estilo Temblorero 2, maqueta del profesor José Fernando Muñoz Robledo. Archivo personal. Figura 4.16. Estilo Temblorero 1, maqueta del profesor José Fernando Muñoz Robledo. Archivo personal. Figura 4.15. Muro al descubierto, bahareque en tierra, Salento. Archivo personal.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 21 4.2.4 Bahareque de tabla Los componentes constructivos primarios son similares a los anteriores. Inicialmente se manifiestan con el color natural de la madera, presencia de zócalos en aceite de linaza y color mineral; también con cal, posteriormente con pintura de los muros de madera, más tarde en pinturas blancas o de color en vinilos o esmaltes de aceite. (Figura 21) Características: - Cimientos en zarpas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo - Muros en marcos de madera con diagonales, en bahareque en tablas - Entrepisos y balcones en madera - Techos con aleros en estructura de madera y guadua - Cubiertas en teja de barro 4.2.5 Bahareque metálico Elementos constructivos primarios similares a los estilos anteriores pero en metal. Presencia de pinturas de esmaltes de aceite para el recubrimiento y protección ambiental de sus muros recubiertos en láminas metálicas. (Figuras 22,23) Características: - Cimientos en zarpas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo - Muros en marcos de madera y guadua con diagonales en bahareque metálico. - Entrepisos y balcones en madera - Techos con áticos en estructura de madera y guadua - Cubiertas en teja de barro 4.2.6 Bahareque encementado Elementos constructivos similares a los demás bahareques y techo con ático similar al bahareque metálico. Esta tipología de bahareque va a ser el objeto de estudio para la propuesta de BioFloresta, donde se va a proponer la construcción de viviendas en base a esta tipología constructiva. Características: - Cimientos en zarpas ciclópeas y sobre cimientos en ladrillo - Muros en marcos de madera y guadua con diagonales, en bahareque encementado - Entrepisos y balcones en madera - Techos con áticos en estructura de madera y guadua - Cubiertas con teja de barro Sistema estructural de muros que se basa en la fabricación de paredes construidas con un esqueleto de guadua, o guadua y madera, cubierto con un revoque de mortero de cemento, que puede apoyarse en esterilla de guadua, malla de alambre, o una combinación de ambos materiales. Mapa conceptual sistema constructivo en Bahareque: Figura 4.19. Muro al descubierto, bahareque en tierra, Salamina. Archivo personal. Figura 4.20. Muro al descubierto, bahareque en tierra, Salento. Archivo personal. BAHAREQUE ENCEMENTADO MEDIOAMBIENTE Materiales de ecosistema cercano en abundància no desforestación Integración visual de la construcción Materiales orgánicos Económico Visión social: símbolo de pobreza Respeto historia y cultura tradicional CULTURA Y ECONOMÍA CONFLICTO Material resistente y eficiente Pocos residuos Rápida construcción Confort térmico No daña medioambiente CONSTRUCCIÓN Livianas y sismo resistentes Normativizado Seguridad EQUILIBRIO MEDIOAMBIENTE ECONOMÍA SOCIEDAD CULTURA VIVIENDA DIGNA Mano de obra cualificada Garantía calidad material Figura 4.23 Casa en bahareque metálico, Belalcázar. Archivo personal. Figura 4.22 Detalle chapa de bahareque metálico, Belalcázar. Archivo personal. Figura 4.21. Construcción en Bahareque en tabla, Facultad de Arquitectura, Manizales. Archivo personal. Figura 4.24. Mapa conceptual del Bahareque. Elaboración personal.
22 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia Está constituido por dos partes principales: entramado y recubrimiento. Ambas partes se combinan para conformar un material compuesto que trabaja a manera de emparedado. Entramado: Se construye con un marco de guadua o, preferiblemente, madera aserrada, constituido por dos soleras, inferior y superior, y pie derechos, conectados entre sí con clavos o tornillos. Adicionalmente puede contener riostras o diagonales. Recubrimiento: Sobre el entramado se extiende esterilla de guadua o un entablado; sobre éste se extiende una malla de alambre atada con alambre y fijada con clavos sobre la esterilla o entablado. (Figura 27) Posteriormente sobre ésta se aplica una primera capa de mortero de cemento, una vez seca, se aplica otra capa de mortero como revoque final dándole la planimetría al muro. El bahareque encementado es la única tipología de bahareque que tiene una normativa sismo resistente asociada para su construcción, la NSR-10 capítulo E. Características técnicas: “Columnetas” (montantes): de guadua como elementos verticales adicionales entre los intercolumnios de los marcos estructurales y respetando la continuidad de las riostras o diagonales, anclados con clavos de hierro moduladas cada 0,30m. Esterillas de guadua: se colocan de forma horizontal, con una cara interna expuesta al exterior para la adherencia del revoque de acabado, se sujetan con “tiras de guadua” o con “amarras de alambre”, se sigue la dirección de las columnas y de las riostras. “Pañete” o revoque: carga inicial del muro con una base rústica de mortero de arena y cemento que se deja secar uno o dos días, para posteriormente darle el revoque final. Tipos de revoques: - Revoque en mortero de cemento y arena aplicado sobre láminas metálicas perforadas (“Kirring”). - Revoque de mortero de cemento y arena aplicado sobre mallas de hierro (malla de gallinero, malla de revoque o malla de vena). - Revoque de cemento y arena aplicado directamente sobre la esterilla de guadua. 4.2.7 Bahareque de invasión El bahareque de invasión se da en zonas de las ciudades no habitadas como laderas, cuencas de los ríos o zonas de riesgo normalmente, allí se aposenta población de mucha pobreza, y construyen sus viviendas únicamente en guadua. Se acaban formando zonas marginales, por ser zonas apartadas y encerradas, a la vez que el riesgo permanente a derrumbes, desbordamientos del río, etc. El estado de las viviendas es muy precario. Figura4.26. Vista frontal vivienda bahareque. Archivo personal. Figura 4.25. Cubierta y forjado en madera, Manizales. Archivo personal. Figura 4.30. Revoco mortero de cemento sobre la malla de alambre, Manizales. Figura 4.31. Recubrimiento de esterilla de gudua y malla de alambre, forjado al descubierto. Archivo personal. Figura 4.28. Barrio Santa Ana, zona de invasión en Villamaria. Archivo personal. Figura 4.29. Bahareque de invasión, barrio Santa Ana, Villamaría. Archivo personal. Figura 4.32. Acopio de esterillas de guadua para la obra, Manizales. Archivo personal. Figura 4.27. Detalle esterilla guadua y fijación de la malla, Manizales. Archivo personal.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 23 4.3 Manuales de construcción Existe un manual de construcción realizado por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. En este se detallan los procesos constructivos para la construcción en Bahareque encementado, teniendo en cuenta que en Colombia la autoconstrucción es habitual, es un gran documento para la buena realización de una vivienda sismo resistente. (Ver anexo1.1) 5. MÉTODOS PARA BIOVILLAS 5.1 Antecedentes Para entender el sistema de funcionamiento de Colombia, su cultura, su historia, su organización territorial, sus sistemas constructivos, la sostenibilidad y su forma de análisis nos hemos empapado de varios documentos muy relevantes para la elaboración de este proyecto. 5.1.1 Biomanizales Este libro ha sido muy importante para entender la organización de las ciudades y una enseñanza a la visión y análisis del territorio. Es un método de análisis aplicable a cualquier ciudad, donde se tienen en cuenta todos los factores que afectan a los municipios. El documento explica el método de análisis aplicado a Manizales, trabajándolo en base a 4 estructuras principales: construida, hídrica, verde y circulatoria. En base al estudio de estas estructuras, se compone el perfil ambiental, con el que se pretende obtener una visión global y específica de la ciudad para detectar las problemáticas y sus posibles potencialidades. 5.1.2 Incorporación del Bahareque encementado en la norma NSR-10. Esta normativa nos ha servido para estudiar y entender las necesidades técnicas que deben cumplir las construcciones para ser sismo resistentes. Y entender los puntos clave para su aplicación. Hasta el año 2010, la normativa sismo resistente en Colombia no contemplaba estipulaciones para el sistema constructivo en Bahareque encementado. Es de gran importancia su inclusión en el capítulo E de la norma, ya que dados diversos sucesos sísmicos, el replanteamiento de este sistema se valora positivamente por su respuesta frente a estos. El hecho de no estar anteriormente contemplado en la normativa no potenciaba la construcción de esta tipología, siendo esta cultural e históricamente muy relevante en Colombia. En esta se estipulan todos los parámetros necesarios que debe cumplir la vivienda para tener las características de sismo resistencia. 5.1.3 El Plan de Desarrollo de Villamaría El documento del Plan de Desarrollo de Villamaría, nos ha permitido entender esta localidad, su modo de funcionamiento público, su forma de organizarse, sus antecedentes, las problemáticas y las esperanzas de futuro. El Plan actual da hincapié a un desarrollo de futuro sostenible, con sus ciudadanos como elemento más importante. Esto nos ha permitido obtener una visión y datos necesarios para poder hacer propuestas de carácter social, urbano, ambiental y constructivo. Teniendo en cuenta que hay una clara voluntad por preservar y potenciar el territorio y la sociedad. 5.1.4 Plan de Ordenamiento Territorial Este documento no ha permitido estudiar ordenamiento territorial de Villamaría, la catalogación de todo su territorio, así como las previsiones de crecimiento de la localidad y la forma futura que puede adoptar el municipio a largo plazo. En este se recogen también los espacios reservados para equipamientos e instalaciones públicas, necesarios para el planteamiento de cualquier extensión a urbanizar y para un ordenamiento coherente y previsor del municipio. 5.1.4 Planimetría del municipio En nuestra estancia en la alcaldía del municipio de Villmaría hemos tenido acceso a la documentación disponible de esta localidad, así como planos, resultados de estudios del territorio: - Planos zonas urbanas - Planos zonas rurales - Planos de geología - Planos organización municipal (Ver anexo 2) Figura 5.1 Planta vivienda en Bahareque encementado, Urbanización Bambusa, Armenia. Prieto Ramírez, S.D., Farbiarz Farbiarz J., López Muñoz, L.F., (2006), 2º Taller internacional de capacitación, diseño y construcción de estructuras en bambú guadua: Normativa Colombiana sismoresistente de bahareque encementado: un hito mundial. Figura 5.2 Alzado vivienda en Bahareque encementado, Urbanización Bambusa, Armenia. Prieto Ramírez, S.D., Farbiarz Farbiarz J., López Muñoz, L.F., (2006), 2º Taller internacional de capacitación, diseño y construcción de estructuras en bambú guadua: Normativa Colombiana sismoresistente de bahareque encementado: un hito mundial.
24 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 6. RESULTADOS 6.1 Propuesta de tres tipologías de vivienda 6.1.1 Perfil ambiental de Villamaría En nuestra estancia en Colombia tuvimos la oportunidad de asistir a la asignatura de Desarrollo de Proyectos Urbanos en la Facultad de Arquitectura de la Universidad Nacional de Colombia, en ella se inició el trabajo en equipos con los estudiantes de distintas disciplinas para realizar el perfil ambiental de Villamaría, y en el pudimos colaborar. Estructuras de análisis: Verde, hídrica, construida, circulatoria y aérea. El análisis se realiza a partir de MATRIZ DOFA: D: Debilidades O: Oportunidades F: Fortalezas A: Amenazas 6.1.1.1 Estructura verde Análisis de la estructura verde del municipio. Síntesis de diagnóstico (Figuras 6.3, 6.4): - La zonas verdes que se observan, están muy desligadas una de la otra y no dejan un camino que pueda generar un corredor biológico. - Hay una densidad muy alta de población y construcción cerca al rio Chinchiná. - El contraste de construcción y verde es demasiado irregular en el sector urbano. - Hay vulnerabilidad de deslizamientos en muchas partes de ladera donde hay edificaciones. - Hay grandes zonas verdes que están en peligro por la expansión, es urgente considerarlas zonas intangibles para poder regenerar parte de los ecosistemas. Análisis, priorización de problemática: - La forma como se puede crear un corredor biológico es entrelazar todos los espacios verdes, haciendo una reubicación de las edificaciones que están en el trayecto que se designara para crear el corredor. - Es muy importante hacer también una reubicación de las edificaciones que están cerca al río, ya que, además de estar siendo vulnerables a deslizamientos y avalanchas; están aumentando el problema de contaminación que tiene el río. - Las zonas con riesgo de derrumbe, necesitan un proyecto a largo plazo done se pueda sembrar un tipo de vegetación que amarre la ladera, como por ejemplo, la guadua, que tiene unas raíces muy profundas y además es parte del paisaje. - Basuras y desechos en zonas verdes. (Figuras 6.1, 6.2) Figura 6.3 Zonas verdes con peligro de expansión, vista aérea de Villamaría. Archivo Villamaría. Figura 6.4 Mapa de zonas verdes catalogadas como parques en Villamaría. Archivo Villamaría. Parques Figura 6.2 Desechos y basuras en zonas verdes. Archivo personal. Figura 6.1 Desechos y basuras en zonas verdes. Archivo personal.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 31 Figura 6.38. Acceso con escalera debido excesiva pendiente. en dos aumentando así el número de dormitorios a tres. En la planta primera de las viviendas tipo 2 y 3 existe la posibilidad de abrir una puerta al costado de la escalera que permitiría la salida a la calle superior en caso de que el propietario así lo prefiriera, dado que por este lado de la vivienda solo se prevén ventanas para las habitaciones, ver Figura 6.37. En este nivel es donde se aprecian las mejores vistas y se espera que todas las viviendas lo puedan aprovechar de igual forma. Para generar las distribuciones urbanas y medidas propuestas, se ha decidido innovar en el aspecto de áreas verdes públicas en lugar del normal privado, ya que la existencia de antejardines facilita que este espacio sea utilizado como almacén, aparcamiento de motos, depósito de basuras, etc., es decir, un uso muy distinto del ideal que supone el proyectista a la hora de definir la apariencia de las viviendas. Es por esta razón que se proponen aceras de mayor dimensión de 2,5 metros de ancho de media, contemplando dentro de esta franja, áreas verdes abiertas a la calle para que, o bien sea la administración quien gestione su mantenimiento a través de concesiones de los servicios propios o también dependiendo de su acabado final, es decir, si es con césped natural, algún tipo de arbusto, piedra natural, etc. Debido a la fuerte pendiente en algunos casos, el acceso a las viviendas solo se garantiza por medio de escaleras que como máximo tendrán 10 contrahuellas, como se ve en la Figura 6.38. Esta situación reducirá el ancho de la acera en este costado, sin embargo quedaran entre 50 y 70 cm para poder pasar caminando disponiendo en todo caso, de los 2 metros por la banda opuesta. La distribución propuesta de vías pavimentadas según normativa municipal, es un anillo circular de un sentido, con un carril de circulación de 4 metros para permitir el paso de autobuses y una franja intermitente de zonas de aparcamiento en un costado según convenga por la topografía del terreno. Para conectar toda la urbanización se dispondrán calles de conexión cercanas al paralelismo con las curvas de nivel de pendiente suave y un máximo de un 9% para permitir el tránsito peatonal sin problemas para ningún usuario. Estas franjas transversales internas se conectan con el anillo exterior que se une a la carretera principal con dirección a Llanitos. Esta unión se propone en dos extremos para facilitar la circulación interna y su dimensión será de 3,5 metros en un carril de un sentido único, donde el acceso a cada uno se realizará por el lateral derecho yendo en la dirección del anillo como se aprecia en la figura 6.39 y el Anexo 2.7. Cada calle dispondrá de árboles para generar un entorno verde dentro del barrio. Se espera que en un futuro se realice un eje peatonal con carril bici de conexión entre la Biofloresta y el centro de la ciudad por la belleza apreciable en el recorrido entre ambos puntos y generar un ambiente de bienestar incentivando a la gente caminar como medio de transporte y a la práctica del deporte. En las Figuras 6.39, 6.40 y 6. 41 se aprecia parte de la solución propuesta para la pendiente con vías transversales a ésta. Los planos con detalle se encuentran el Anexo 2.7. Figura 6.37. Sección para una pendiente del 30%.
32 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia Figura 6.39. Propuesta distribución de 205 viviendas. 206 Viviendas en parcelas de 24m2 por cada parcela con un total de 5000m2. Parcelas: Tipo 1: 31m2 5,1 x 6,3m Tipo 2: 30m2 4,1x 7,3m Tipo 3: 26m2 4,1x 6,3m Referencia catastral Nº01-01-022-0016 aporta 3415m2 útiles por encontrarse en su interior, áreas de protección y zonas de riesgo elevado por deslizamiento que no permiten la construcción. El área ya construida es de 2500m2.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 33 Figura 6.40. Propuesta para pendiente suave de un 20%. Figura 6.41. Propuesta para pendiente media de un 30%.
34 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 7. DISCUSIÓN 7.1 La necesidad de estrategias para la recuperación del bahareque La construcción de BioFloresta representa un proyecto piloto para la población de Villamaría. Con esto se pretende dar un paso adelante hacia la sostenibilidad del municipio, dando ejemplo a la ciudadanía para una concienciación y valoración del territorio que poseen. Este proyecto en su ejecución debe suponer un ejercicio global desde la construcción a la educación. El objetivo de construir las viviendas en bahareque encementado por una parte es una elección de carácter constructivo importante por sus buenos resultados tanto eficientes como sismo resistentes; pero por otro lado, es el inicio hacia una recuperación histórico-cultural. Dicho sistema constructivo, dada su trayectoria, tiene una importancia vital en la historia colombiana y representa la identidad de este territorio. Aunque en la actualidad esta tipología está socialmente rechazada, no debe ser símbolo de pobreza, sino de orgullo, de historia, cultura y respeto al medioambiente. Esto es lo que se pretende lograr socialmente con la construcción de este proyecto, dar el paso a recuperar y a valorar la tradición territorial. 7.1.1 ¿Que hemos aprendido de BioFloresta? La elaboración de este proyecto nos ha enseñado a observar el territorio de otra forma. Hemos aprendido que somos nosotros los que debemos integrarnos en el medio, ya que éste estaba y va a prevalecer siempre y debe respetarse, así como también hemos aprendido que se debe valorar la historia de cada cultura, y aprender de ella. Este proyecto ha sido un estudio del pasado en la historia de Colombia, para entender el presente social, constructivo y medioambiental en el que se sitúa actualmente el país. Entendemos la necesidad de construir con materiales locales, los que da la tierra en el lugar donde queremos dejar nuestra huella, ya que será el más eficiente, respetuoso con el medio y económico. Y también una construcción consciente con el medio y la historia, para seguir una trayectoria de expansión territorial equilibrada y para no perder nunca la identidad. Es muy importante la educación en todos los ámbitos de la sociedad para no perder los orígenes y entender, y respetar el lugar donde uno vive. 7.1.2 ¿Que se hará después del proyecto? Se pretende elaborar un laboratorio de seguimiento de las construcciones en bahareque encementado para valorar y proponer innovaciones constructivas en función de los resultados. También se quiere abrir un centro de estudios ambientales en la misma localidad de Villamaría, para iniciar el camino a la sostenibilidad, con la finalidad de materializar la información, procesarla, investigar y concienciar para la divulgación de la sostenibilidad. Todo ello como eje conductor entre las intenciones de los planes de desarrollo municipales y el compromiso social para la educación y concienciación ambiental y técnica. 7.1.3 El compromiso social en sostenibilidad La responsabilidad con el medioambiente y el respeto del mismo depende únicamente de la sociedad. La política puede influir mucho en este sentido pero la voz la tiene el pueblo y éste debe ser el primero en ser consciente del futuro de territorio y su conservación. La herramienta principal para el compromiso social es la educación, y más en sostenibilidad. Esta materia y el conocimiento deben llegar a todo aquel que vive en el territorio, todo ciudadano debe conocer el potencial sobre el que vive y el futuro de éste depende de muchas decisiones tanto políticas como sociales. Es necesario un empuje al conocimiento y divulgación en sostenibilidad para engendrar el respeto en los ciudadanos en esta materia. Con conciencia y conocimiento, los ecosistemas actuales pueden perdurar por mucho tiempo, así como un desarrollo sostenible de las ciudades y sus ciudadanos va a permitir un desarrollo social y ambientalmente sano. 8. CONCLUSIONES PERSONALES 8.1 Experiencia personal Elegir este proyecto desencadenó una serie de consecuencias positivas, la principal, ir hasta el otro lado del mundo a conocer desde cero Colombia. La oportunidad que nos ha brindado este proyecto nos ha permitido conocer otra forma de construcción y de percibirla, a diferencia de la tipología estudiada aquí. Para entender la construcción tradicional ha sido necesario el contacto social para que de su mano nos mostraran su territorio, y de este modo percibirlo a través de sus ojos, esto nos ha generado una empatía social, un aprendizaje para entender la concepción de Colombia desde todos sus ámbitos, conociendo sus riquezas y pobrezas. Unas enseñanzas que difícilmente podremos olvidar. En el ámbito estrictamente constructivo nos ha gustado conocer otra forma de entender la arquitectura, no sólo a mirarla desde la pura confección, ya que ésta va estrictamente entrelazada con entender el medioambiente, las necesidades sociales, la sostenibilidad y la cultura. Es necesario, y es un aprendizaje muy importante, esta forma de construir más humana y natural. El conocimiento de la vegetación de Colombia para la aplicación en construcción, las técnicas constructivas así como todos los recursos naturales de los que disponen nos ha permitido abrir la mente a otras formas de hacer y de percibir los recursos de que dispone el hombre para sus construcciones, hay que valorar más el entorno, usarlo conscientemente y sobretodo respetarlo. Realmente una experiencia extraordinaria, una enseñanza en el ámbito de estudio que termina de completar nuestra formación y una experiencia personal increíble por tener la oportunidad de conocer un país a través de los ojos de sus habitantes. 8.2 Conclusión del trabajo Al llegar al final de este proyecto miramos atrás y vemos el conocimiento adquirido a lo largo de este proceso. Nos damos cuenta de la necesidad de volver a los orígenes, de mirar hacia atrás y entender la historia de cada lugar en el que vayamos a realizar una modificación del medio, como lo es construir. Es vital, conocer el historial de cada lugar, tanto de la sociedad como del medio. La experiencia en Colombia nos enseñó que es muy importante. El bahareque como un sistema constructivo que responde a las necesidades climáticas del lugar, un descubrimiento, un sistema que no tiene ni de más ni de menos, lo justo, buena eficiencia energética, resistencia a los sismos, respeto ambiental, etc. Este es el valor real de este sistema, porque su coste económico no deja de ser el medio y el conocimiento de la técnica. Tener más por menos y valorar. Nos quedamos con este razonamiento en cuanto a las construcciones en bahareque. Nos hemos dado cuenta que aquello más vital como es un techo está sobrevalorado por la economía. Con el bahareque comprendimos que puedes tener un espacio, con una técnica histórica e incluso realizarla en autoconstrucción, en un lugar donde el medio te ofrece los recursos para elaborar los cubículos. Si la sociedad globalmente aceptara o comprendiera esto, que todos podemos, somos capaces de construir nuestro hogar mínimo, si hay la intención, si se adquiere el conocimiento a partir de la historia, ¿seriamos capaces de terminar con la parte de la sociedad que vive sin techo? ¿Vivir sin deber nada a los bancos ni a nadie?
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 35 Creemos que sí, este proceso nos ha enseñado que la naturaleza y el medio siempre serán más fuertes que la humanidad y que el dinero que podamos ganar o deber. Concluimos este trabajo expresando que la sociedad debe reconciliarse con medio, aprender de él, entenderlo y adaptarse; es necesario, y por ejemplo, en nuestro caso, para entender un sistema constructivo como el bahareque, además de lo anteriormente dicho hemos debido aprender y entender la historia de la sociedad para comprender. El cruce de conocimientos aprendidos en distintas doctrinas nos ha ayudado a comprender un sistema constructivo, que con otro modo de aprendizaje nunca hubiéramos llegado a entender.
36 Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia BIBLIOGRAFÍA DOCUMENTOS Arias J., Baccifava S., Bernardi M., Lencina M., Slingo A. (2011), Monografía de análisis de autores: Simón Vélez, Universidad Nacional del Rosario. Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (2001), Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado. Fondo para la reconstrucción y desarrollo social del eje cafeteroFOREC, Bogotá. Hidalgo López, Oscar (1999), Manual de construcción con bambú guadua. Centro de Investigación de Bambú y Madera CIBAM, Universidad Nacional de Colombia. Estudios Técnicos Colombianos Ltda.- Editores. Hurtado Isaza J. G., Chardon Anne-Catherine (2012), Vivienda Social y Reasentamiento, una visión crítica desde el hábitat. Josef Farbiarz F. (2005), II Congreso Colombiano VII Seminario Internacional de Ingeniería Sísmica. Investigación experimental sobre bahareques tradicionales, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales y Sede Medellín. Muñoz Robledo, J. F. (2012), Sistemas ConstructivosArquitecturas de baja altura en Manizales. Universidad Nacional de Colombia. Muñoz Robledo, J.F. (2006), Tipificación de los Sistemas Constructivos Patrimoniales de “Bahareque” en el Paisaje Cultural Cafetero de Colombia. Universidad Nacional del Colombia. Prieto Ramírez, S.D., Farbiarz Farbiarz J., López Muñoz, L.F., (2006), 2º Taller internacional de capacitación, diseño y construcción de estructuras en bambú guadua: Normativa Colombiana sismoresistente de bahareque encementado: un hito mundial. Posada Reinaldo, (1963), Apuntes sobre agrupaciones de vivienda. Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente NSR-10, títuloGEstructuras de madera y estructuras de guadua (2010), Ministerio de Ambiente, Vivienda y desarrollo territorial. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica, Ediciones CRATerre, Francia. WEBS Bonilla, D. Norma NSR-10, erratas y correcciones 2011 [en línea]. [Consulta: 13.11.2012]. Disponible en: http://ing-davirbonilla.com Conbam. Construir con bambú [en línea]. Alemania: Christoph Tönges. [Consulta: 13.11.2012] Disponible en: http://www.conbam.info Departamento Administrativo Nacional de Estadística (Dane). Calidad de vida [en línea]. Colombia. [Consulta: 13.11.2012] Disponible en: http://www.dane.gov.co Alcaldía de Villamaría. Planes, programas y proyectos [en línea]. Colombia. [Consulta: 13.11.2012] Disponible en: http://www.villamaria-caldas.gov.co Wikipedia: La enciclopedia libre. Mapa de los departamentos de Colombia [en línea]. [Consulta: 13.11.2012] Disponible en: http://es.wikipedia.org Google Maps. Colombia [en línea]. [Consulta 13.11.2012] Disponible en: https://maps.google.es ENTREVISTAS Entrevista con el Ingeniero Samuel Darío Prieto colaborador de la norma sismo resistente NSR10. Entrevistas para los medios de comunicación de la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales. VISITAS Taller internacional sobre el Paisaje Cultural Cafetero UNESCO. Visita de obra en bahareque encementado, La Alhambra, Manizales. Visita técnica sobre la reparación de daños estructurales en la Catedral de Manizales a cargo de ingeniero ejecutor Samuel Darío Prieto. Visita Casa Taller de Salamina. Visita ciudad de Salamina, Patrimonio Nacional. Visita técnica, patología estructural de la Catedral de Manizales.
Proyecto de viviendas de interés social en bahareque encementado para el municipio de Villamaría, Colombia 37 10. AGRADECIMIENTOS Queremos agradecer a toda la gente que conocimos en Colombia, que nos acompañó en este bonito camino para realizar este proyecto. Gracias a todos ellos por la ayuda que nos brindaron, por compartir y por su calidez. Gracias a todo el equipo de la Alcaldía de Villamaría por el día a día. Dar las gracias especialmente a nuestra tutora Montserrat Bosch y a Luz Stella Velásquez por orientarnos y hacer posible este proyecto; al gran equipo del IDEA que nos enseñó muchísimo y a Samuel Darío por compartir su tiempo. Y a Miguel Ángel Aguilar por su gran apoyo y conocimiento A Jose F. y P.Santiago por enseñarnos a querer este territorio. 11. DISTRIBUCIÓN DEL TRABAJO EN EQUIPO Elaboramos un documento conjunto durante nuestra estadía Colombia, sobre el que hemos ido trabajando. Nos repartimos las partes de este proyecto en función de los apartados marcados en el índice: Júlia: 1,2, 3.1, 3.2, 3.3, 4, 5, 6.1.1, 7, 8 Cristian: 1, 2, 3.2, 3.4, 3.5, 6.1.2, 6.1.3, 8
ANEXOS
INDICE ANEXOS 1. Anexo 1: Construcción 1.1 Manual de construcción sismo resistente de viviendas en bahareque encementado 1.2 Proyecto Casa Santander en Bahareque Encementado, localidad Bajo Tablazo,Manizales, Colombia 1.3 Proyecto Ciudad Alegria, Quindío, Colombia 1.3.1 Reportaje fotográfico 1.3.2 Prueba de carga de una vivienda 1.4 Proyecto Bambusa, Quindío, Colombia 1.4.1 Planos y reportaje fotográfico 1.4.2 Justificacion calculo estructural 2. Anexo 2: Planos 2.1 División rural 2.2 Usos del suelo Villamaría 2.3 Usos del suelo en zona rural de Villamaría 2.4 Equipamiento urbano 2.5 Reserva y protección ambiental 2.6 Riesgo urbano 2.7 Propuesta 3 tipos de vivienda y vias 3. Anexo 3: Tercera lengua, inglés 3.1 Prólogo 3.2 Apartados 3.1, 3.2, 3.3 y 3.4
1. CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 8 Si el diaf ragma es muy f lexible o muy alar gado, la carga se dist ribuye a cada muro de acuer do con su área de inf luencia, sin import ar su rigidez. Cuando no hay simet r ía en la est r uct ura, se producen ef ect os de t orsión sobre la est ruct ura como un t odo. Cuando muros par alelos t ienen dif erent e conf iguración, ya sea por su longit ud, o por que que unos cont engan abert uras que otros no t ienen, la plant a result a asimét rica y puede ocurrir t or sión excesiva, aún cuando la geomet r ía de la estruct ura, en planta, sea r egular . Las vent anas colocadas en una sóla esquina proveen dicha asimet r ía, además de const it uir se en una zona débil para cargas vert icales. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 9 En estos casos, algunos element os son más r esist ent es que sus pares perimet rales y el diseño puede ser inef icient e. Par a minimizar est os ef ect os debe cambiarse la conf iguración de los muros o rigidizar se los muros cort os para que su rigidez sea similar a la de sus pares y la result ant e de la f uerza est é cerca del cent ro de rigidez de la est ruct ura en planta. La t or sión puede present arse t ambién en plantas simét ricas, debido a una dist r ibución ir r egular de la r igidez de los muros, no por las abert uras que cont engan, sino por su ubicación en la est ruct ura. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 10 REGULARI DAD EN ALTURA Se deben evit ar las ir r egularidades en alzado, t ant o geométricas (volúmenes escalonados), como de rigidez. Cuando la estruct ura t enga f orma ir r egular en alt ur a, puede descomponerse en f ormas r egular es aisladas . Se deben evit ar zonas débiles en alt ura, por cambios en la r igidez o la r esist encia, que producen el ef ect o de piso blando o piso f lexible. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 11 ADI CI ONES Evit ar o aislar convenient ement e las adiciones ext eriores o ref or mas int eriores en mat eriales y sist emas const r uct ivos dif erent es al “bahar eque”. Por ej emplo, es común que se cambie o modif ique la f achada de una const rucción de bahareque con mampost ería. Así mismo, adiciones como cocinas, baños o habit aciones adicionales, suelen hacerse con mampost ería. No es convenient e mezclar mat eriales de dif erent es caract eríst icas de rigidez y resist encia. Por lo t ant o, es recomendable que t oda adición y modif icación en est r uct uras de bahar eque se const ruyan con este mat erial. De lo cont rario, es necesario aislar la adición o la modif icación, para que t r abaj e independient ement e de la est r uct ura de bahar eque.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 12 JUNTAS SÍ SMI CAS Cuando en conj unt os de casas seriadas medianeras, coexisten las casas de bahareque con ot ras de dif erent es mat eriales, como mampost ería, concr et o ref orzado, acero, etc., debe dejar se un espacio mínimo de j veces la alt ura de la edif icación, medida hast a el caballet e de la cubiert a. El valor de j debe est ablecerse con base en la siguient e t abla. Por ej emplo, para una edif icación de un piso, con vent anas pequeñas y una sóla puert a, cuya alt ur a al caballet e sea de 3,5 m, la separación debe ser de 53 mm: mmm m mm caballetealalturaj 5,52 5,315 =×=× Estructura j (mm/ m) Edif icación con abert ur as de más del 25% de las f achadas 20 Edif icación con abert ur as de menos del 25% de las f achadas 15 CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 13 La junt a sísmica debe hacerse t ambién ent re unidades de bahareque, construidas independient ement e, o ent re grupos de edif icaciones medianeras que excedan en longit ud t res veces su anchura. Así mismo, las edif icaciones separ adas por j unta sísmica pueden compar t ir ciment aciones , pero deben separ arse desde el nivel del sobr ecimient o de manera que act úen independient emente. La separación puede hacerse de manera similar a como se muest ra en la f igura, sólo que el sist ema de sobr ecimient os puede hacerse con concret o o con mampost ería r ef orzada. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 2 - 14 CUBI ERTAS Cuando se ut ilicen las cubiert as de t ej a de barro, se debe evit ar su cont act o direct o con la guadua, porque t ransmit en la humedad por capilaridad, provocando su pudr ición. CI ELORASOS Los cielorasos deben permit ir la vent ilación de cubier t as y ent repisos. ENCHAPES Evit ar los enchapes pesados en f achadas. En baños, se debe enchapar complet ament e la zona húmeda, para lo cual se recomienda colocar el enchape pegado con mort ero sobre malla clavada direct ament e cont ra la guadua, sin usar est erilla. Todo enchape de f achada debe est ar adecuadament e f ij ado para evit ar que se desprenda durante los sismos. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 1 CAPÍ TULO I I I CI MENTACI ONES
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 2 LI MPI EZA DEL TERRENO El t err eno debe limpiar se de t odo mat erial orgánico y deben realizarse los drenaj es necesarios par a asegur ar una mínima incidencia de la humedad. SI STEMA DE CI MENTACI ÓN El sist ema debe estar compuest o por una malla de vigas que conf iguren anillos aproximadament e rect angular es en plant a , y que aseguren la t ransición de las cargas de la súper est r uct ura en f orma int egral y equilibrada. Las int er secciones de las vigas de ciment ación deben ser monolít icas y cont inuas. Las vigas de cimentación deben t ener r ef uerzo longit udinal posit ivo y negat ivo y est r ibos de conf inamient o en t oda su longit ud. Las dimensiones y el r ef uerzo de los cimient os deben aj ust arse a los mínimos que se presentan en la siguient e Tabla: CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 3 Refuerzo mínimo de cimentaciones UN PI SO DOS PI SOS Calidad Anchura 300 mm 300 mm f ´ c = 17,25 Mpa = 172.5 kg/ cm2 Altura 300 mm 300 mm f ´ c = 17,25 Mpa = 172.5 kg/ cm2 Acero longitudinal 4 No. 3 4 No. 4 f y = 235 Mpa = 2350 kg/ cm2 Estribos No. 2 a 200 mm No. 2 a 200 mm f y = 235 Mpa = 2350 kg/ cm2 Bastones No. 3* No. 4* f y = 235 Mpa = 2350 kg/ cm2 *. Los bast ones deben colocar se en los ext remos de cada muro, en las int ersecciones con ot r os muros, y en lugares intermedios, a dist ancias no mayores que 35 veces el espesor ef ect ivo del muro o 4 m, lo que sea menor, anclados a la viga de ciment ación con una prof undidad no inf erior a la mit ad de su alt ura. Si ent re la ciment ación y el bahar eque hay una sobreciment ación de mampost ería o concret o, los bast ones deben estar embebidos en ésta, por lo menos con una longit ud de 300 mm. La base de los muros de primer piso debe prot egerse de la humedad con un zócalo en concret o o ladrillo. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 4 TERRENO PLANO En t er reno plano, sobre la malla de vigas de ciment ación a nivel puede iniciarse direct ament e la const r ucción de los muros de bahareque, si se garant iza que el bahar eque no est á en cont act o dir ect o con el suelo. Si el nivel del suelo f ir me hace necesario que las vigas de ciment ación estén a una prof undidad en la que el bahar eque quedar ía en cont act o direct o con el suelo, debe const ruir se sobr e ellas un sobrecimient o que puede hacerse en mampost ería conf inada o en concret o. . El sobrecimient o debe anclarse debidament e a la ciment ación mediant e bar r as de ref uerzo CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 5 La losa de piso puede construirse ent re las vigas de ciment ación o sobr e éstas (o ent re los muros del sobr e cimient o o sobr e ést os, cuando es necesario const ruirlos). En el primer caso, la losa debe aislarse de la est r uct ura de ciment ación, mient ras que en el segundo caso, debe conect arse con bast ones de acero, con las mismas especif icaciones dadas en la t abla ant erior.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 6 TERRENO I NCLI NADO Cuando el t erreno es inclinado y su pendient e es mayor que el 5%, debe const ruirse un sist ema de ciment ación que siga la inclinación del t erreno. De t al manera, el sobr ecimient o habr á de const ruirse con sist emas de muros estruct urales con alt ura const ant e en los muros paralelos a las curvas de nivel y una alt ura var iable o “escalonada” en los muros perpendiculares a las curvas de nivel. La ret ícula de muros nace sobr e las vigas de ciment ación y llega hast a el nivel del pr imer piso út il. Los muros pueden f abricar se con mampostería conf inada o con mampostería ref orzada, siguiendo las requerimient os del Tít ulo D o del Capít ulo 2 del Tít ulo E de las Normas NSR-98. Sobr e los muros se vacia una viga de amarre. De allí en adelant e, la losa t iene un det allado similar al expuesto para t erreno plano. La viga de amar r e debe t ener al menos cuat ro barras longit udinales No 3 (3/ 8”) ó 10 M (10 mm), dos ar r iba y dos abaj o y estribos de bar r a No 2 (1/ 4”) ó 6 M (6 mm), espaciados cada 200 mm. En las esquinas deben evit arse los dobleces en ángulo rect o de la armadura a más de 50 mm de la cara ext erior. La resist encia del acero no debe ser menor de 240 Mpa (2400 kg/ cm2). Puede usar se acero de mayor resist encia y el diámet ro de las bar r as puede modif icar se manteniendo const ant e el product o del área de la bar r a por su r esist encia. El concret o especif icado para las vigas de amarre debe t ener una resist encia igual o mayor que 17.5 Mpa (175 kg/ cm2). CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 7 I NSTALACI ONES HI DROSANI TARI AS. Las inst alaciones hidrosanit arias no deben at ravesar los element os est ruct urales de ciment ación. Para ello, las tuberías pueden pasarse por debaj o de la ciment ación, si es f act ible, o a t r avés de los muros de sobrecimient o, impermeabilizando adecuadament e los punt os de paso. Cuando no exist a otra alt ernat iva que at ravesar un element o est ruct ural con una t ubería, debe cumplirse con las siguient es condiciones: a) El diámet ro del t ubo que at raviesa no debe ser mayor de 150 mm. b) El t ubo se debe ubicar en el t ercio cent ral del element o de concret o r ef orzado. c) Las perf oraciones en los element os de ciment ación no pueden t ener alt uras mayores de 150 mm ni longit udes mayores de 300 mm. d) Par a t uberías que exij an abert ur as mayores que el 50% de la alt ur a proyect ada para el element o, ésta debe modif icarse de manera que la abert ur a no exceda est e límit e en la alt ura del element o modif icado.. e) En perf oraciones de alt ura superior o longit ud superior a 150 mm, se deben colocar dos est ribos adicionales a cada lado de la perf oración a 50 mm de la misma y espaciados de 100 mm uno de ot ro. No se requiere colocar ref uerzo longit udinal adicional. Se pueden perf orar las vigas de amar r e con t uberías de diámet ro menor o igual a 60 mm sin requisit os especiales. Cuando las inst alaciones hidrosanit arias se ubiquen por debaj o del sistema de ciment ación, la dist ancia vert ical ent re el f ondo de la malla y el borde superior de la t ubería debe ser mayor de 100 mm. En la elaboración del concret o ciclópeo puede ut ilizarse agregado pét reo con un t amaño máximo igual a la mit ad del ancho de la sección del ciclópeo, pero no mayor que 250 mm. El concret o que conf orma la mat riz del ciclópeo debe ser de las mismas caract eríst icas del concret o de la viga de corona. ESPECI FI CACI ONES ESPECI ALES ♦ Juntas El estudio geot écnico debe indicar la localización de las j unt as en la cimentación. En ausencia de est udio geotécnico, las j unt as ent re casas deben hacerse a dist ancias no mayores de 30 m. La separación net a de la j unt a no debe ser inf erior a 25 mm por cada piso de const r ucción, CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 3 - 8 ♦ Suelos Compresibles Cuando los suelos sean excesivament e compresibles, de capacidad inf erior a la establecida en la sección E.5.1.4 (d) de las Normas NSR-98, se puede ut ilizar alguna de las propuest as del Tít ulo E, si pr eviament e se ha realizado una plat af orma de suelo mejorado, compact ada mecánicament e, mínimo en 3 capas de 100 mm a una densidad Proct or del 90%. ♦ Construcciones en Ladera Cuando los desniveles ent re el suelo y el espacio de la vivienda exij an sist emas de cont ención, estos se deben diseñar at endiendo las disposiciones del Tít ulo H de las Normas NSR-98 y disponiendo los element os adicionales requeridos para r esist ir las cargas lat erales allí especif icadas. Para pendient es superiores al 20% debe garant izar se la est abilidad en la ciment ación, empleando procedimient os tales como pilares en concr et o ciclópeo de sección cir cular , dispuest os en las esquinas del borde inf erior de ladera, a distancias menores de 5 m ent re cent ros y anclados no menos de 1 m en el suelo nat ural. La esquina de la malla de ciment ación correspondient e a cada pilar se debe anclar mediant e 4 bar r as del No. 4 (1/ 2”) o 12 (12mm) f ormando una canast illa de 150 mm x 150 mm que debe penet r ar en el pilar al menos 500 mm y anclarse en los element os de la malla de ciment ación. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 1 CAPÍ TULO I V MUROS
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 2 MUROS Los mur os de una casa de uno o dos pisos de bahar eque encement ado dent ro del alcance del present e Manual, se clasif ican en t res t ipos. ♦ Muros estructurales arriostrados Son los compuest os por solera inf erior, solera superior o carrera, pie derecho, element os arriost radores inclinados y recubrimient o con base en mort ero de cement o, con o sin est er illa de guadua, colocado sobre malla de alambr e. Además de recibir cargas vert icales, resisten f uerzas horizont ales de sismo o vient o. Las esquinas de la casa y los ext remos de cada muro deben est ar const it uidos por muros est ruct urales arriostrados, en ambas dir ecciones. Los muros est ruct ur ales deben t ener cont inuidad desde la ciment ación. ♦ Muros estructurales no arriostrados Compuestos por solera inf erior, solera superior o car r era, pie derecho y recubr imient o con base en mort ero de cement o, con o sin esterilla de guadua, colocado sobre malla de alambre. Carecen de element os inclinados de arriost ramiento . CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 3 Deben ut ilizar se para recibir sólament e cargas vert icales. Se recomiendan en dos direcciones no esquineros, y son los que se deben usar par a sit uar puert as y vent anas. Tant o los muros car gueros ar r iost rados como los no ar r iost rados deben const r uirse coincidiendo con la malla de vigas de ciment ación. Los muros est ruct ur ales deben t ener cont inuidad desde la ciment ación. ♦ Muros No Estructurales Los muros que no deben sopor t ar otra car ga que su propio peso se conocen con el nombre de mur os no est r uct urales. No t ienen otra f unción que la de separ ar espacios dent ro de la vivienda. Los mur os no est r uct urales int erior es deben vincular se con los muros perpendiculares a su plano y con los diaf ragmas. Conf ormación Los muros de bahar eque encement ado se conf orman con un ent ramado de guaduas y/ o madera compuesto por element os horizont ales llamados soleras (la solera superior t ambién se llama carrera), element os vert icales llamados pié derechos, y recubrimient o de mort ero de cement o. El recubrimiento de mort ero se aplica sobr e una malla de alambre delgado (como malla de pollo o malla cuadrada) o sobr e malla de lámina expandida como la que se utiliza para revoques. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 4 La malla se puede clavar direct ament e sobre las guaduas o sobr e esterilla de guadua que, a su vez, se clava cont ra las guaduas. El espesor de los muros estruct urales recubiert os por dos lados se calcular á con base en el diámet r o promedio de las guaduas que lo conf orman más el espesor de los recubrimient os de cada lado, const it uidos por la est erilla (si la hay), la malla de alambre y la primer capa de mort ero en la que se embebe la malla, ant es de la capa de acabado. Par a mur os con recubrimient o por sólo un lado, se calcular á de maner a similar, pero con un solo r ecubr imient o. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 5 Las soleras t endrán un ancho mínimo igual al diámet ro de las guaduas usadas como pie derecho. Se recomienda construir las soleras, inf erior y superior de cada muro en madera aserr ada, ya que sus uniones permit en mayor rigidez y son menos suscept ibles al aplast amient o que los element os de guadua. En lo posible, los muros de bahar eque encement ado deben t ener recubrimient o por ambos lados. Si no es posible, la longit ud ef ect iva del muro con recubrimient o por un solo lado debe considerarse como la mit ad de la longit ud t ot al r eal del muro.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 6 ♦ Diaf ragmas Las soleras deben conf ormar conjunt ament e con los ent repisos y las est r uct uras de la cubiert a un diaf r agma que t raslade las cargas horizont ales a los muros est ruct urales. Debe t enerse especial cuidado en las uniones o vínculos ent re los muros y los diaf ragmas (ver Capít ulo 8 - Uniones). Par a garant izar el ef ect o de diaf ragma, sobre los muros, en el nivel de solera superior, deben colocarse t ir ant es y cuadrant es que aseguren el t rabaj o de los muros est ruct urales como un sistema íntegro. Los cuadrantes bast an cuando los espacios rect angular es ent re muros no superan relaciones de 1:1,5 ent re lado menor y lado mayor; para r elaciones mayores, debe ponerse t irantes que dividan los espacios rect angular es en espacios con relaciones menores de 1:1,5. Los diaf ragmas deben exist ir en los niveles de ent repisos y de cubiert a. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 4 - 7 ♦ Longitud de muros en cada dirección Par a r epart ir en f orma unif orme la capacidad para resist ir las f uerzas sísmicas, los muros estruct urales que se dispongan en cada una de las direcciones principales deben cumplir con las siguient es condiciones. Longitud Mínima: La longit ud de mur os en cada dirección debe sat isf acer la siguient e ecuación: donde: Li : Longit ud t ot al de muros cont inuos, sin abert uras, en la dirección i. Ap: Área de la cubiert a, para viviendas de un piso, y el ár ea del ent repiso o el área de la cubiert a, para cada nivel en viviendas de dos pisos. ♦ Simetría de la distribución de los muros: Los muros deben est ar dist r ibuidos de manera aproximadament e simét rica. Por lo t anto, debe cumplir se con la siguient e relación: donde: Lmi: Longit ud de cada muro en la dirección i. b: La distancia perpendicular desde cada muro, en la dir ección i, hast a un ext remo del r ect ángulo menor que cont iene el área de la cubiert a o ent repiso. B: El lado, perpendicular al muro, del rect ángulo menor que cont iene el área de la cubiert a o ent repiso. P A 17.0 ≥ i L 15.0 2 b) ( ≤ − ∑ ∑ B B L L mi mi Rect ángulo menor que contiene el área de cubiert a o ent repiso CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 1 CAPÍ TULO V ENTREPI SOS CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 2 GENERALI DADES El ent repiso debe soport ar las cargas vert icales est ablecidas en el Tít ulo B de las Normas NSR-98. Debe poseer suf icient e rigidez en su propio plano para garantizar su t rabaj o como diaf r agma. El ent repiso no debe f abricarse con una losa de concret o, sino que debe consist ir en: (a) Largueros, viguet as o alf ardas que soport an el recubrimient o o piso. (b) El recubrimient o que debe r esist ir la f uerza cort ant e y que puede hacerse de est erilla de guadua, alambrón y mort ero de cement o, malla expandida, alambr ón y mort er o de cement o, o de t ablas de madera. (c) Las soleras o car reras, que enmar can el diaf ragma y f orman part e del sistema de r esist encia en su plano. Como se señala en el Capít ulo 4, los ent repisos deben f ormar un diaf ragma que t rabaj e como un conj unt o. Par a ello, los element os del ent repiso deben est ar debidament e vinculados para asegur ar el t rabaj o del conj unt o. Sin embar go, no es necesario que el ent repiso f uncione como un diaf r agma rígido. ♦ Conf ormación En la const r ucción con bahareque encement ado, se sugiere que el ent repiso o, por lo menos las soleras o carreras, se const ruyan con madera densa. Sin embargo, en el caso de const ruir la est ruct ura de ent repiso en guadua, deben colocar se guaduas dobles, una encima de la otra, zunchadas ent re sí, haciendo de largueras a dist ancias, cent ro a cent ro ent re 30 y 40 cm. Debe colocar se, como f riso de borde, una viguet a de madera de sección vert ical equivalent e a la alt ur a de las dos guaduas que const it uyen los largueros y secciones de viguet a ent re cada par de guaduas; de tal manera que se reduzca el r iesgo de aplast amient o de las guaduas. Los cañut os donde se apoyan las guaduas y los que ent ren en cont act o con los muros deben llenarse con mort ero de cement o. Como r ecubr imient o de piso puede usarse un mort ero de cement o ref or zado con malla elect ro soldada D50 o equivalent e, es decir , que apor t e alrededor de 0,5 cm² de ár ea de acero, por met ro lineal de malla. Sobr e el mort ero mineral se deben colocar acabados livianos como colorant es int egrados, pint uras o baldosas de vinilo. No debe ut ilizarse baldosas de cement o u ot r os pisos pesados y rígidos.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 3 ♦ Detalles de entrepiso con viguetas de guadua sobre muros de soleras en madera CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 4 Si el ent repiso se const ruye con madera aserr ada, los largueros deben ser mínimo de sección t ransversal de 12 cm x 4 cm, par a luces máximas de 4 m, separados máximo a 40 cm (centro a cent ro). El recubrimient o puede ser de list ones o tablones de madera de 15 mm de espesor mínimo. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 5 Se r equieren at raques intermedios para evit ar la f lexión de los largueros en su mismo plano. Los voladizos deben const r uirse con element os cont inuos, de madera o guadua. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 5 - 6 Si se construye cielo raso debaj o de la estruct ura de ent repiso, debe f acilit arse una cor r ient e de aire en los espacios interiores.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 6 - 1 CAPÍ TULO VI COLUMNAS CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 6 - 2 GENERALI DADES Deben diseñarse para cargas vert icales u oblicuas. Pueden const ruir se en guadua, evit ando la acción dir ect a del sol y del agua. Necesariament e deben aislarse del piso por medio de un dado y una unión. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 6 - 3 Las columnas de guadua deben est ar debidament e vinculadas a las part es de obra que le son correspondient es, base-columna, columna-superf icie de muro, columna-cubiert a. Las columnas deben ar r iost rarse ent re sí y con los muros est ruct urales vecinos CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 6 - 4 Dependiendo de las car gas, luces y proporciones de la edif icación, pueden conf ormar se columnas con una, dos o más guaduas.
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 7 - 1 CAPÍ TULO VI I CUBI ERTAS CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 7 - 2 CUBI ERTAS Los element os port ant es de la cubiert a deben conf ormar un conj unto est able par a car gas lat erales, para lo cual t endrán los anclajes y arriost ramientos r equeridos. Las correas o los element os que t ransmit an las car gas de cubiert a a los muros est ruct urales de carga, deben diseñarse para que puedan t r ansf erir las cargas t ant o vert icales como horizont ales y deben anclarse en la car r era o solera superior que sir ve de amarre de los muros est ruct urales. Las correas pueden const r uirse en madera aserr ada o guadua. Cuando las cor r eas se const ruyen en guadua, los cantos en cont act o direct o con el muro deben rellenarse de mort ero de cement o f luido. Cuando se ut ilicen cubiert as de t ej a de bar ro, debe evit ar se su cont act o dir ect o con la guadua, mediant e un aislamient o impermeable, pues estas t rasmit en la humedad por capilar idad provocando pudr ición de las correas. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 7 - 3 CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 8 - 1 CAPÍ TULO VI I I UNI ONES
CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 8 - 2 UNI ONES Todos los miembros y element os est r uct urales deberán estar anclados, arriostrados, empalmados e inst alados de tal f orma que garant icen la r esist encia y f luidez necesar ias para resist ir las car gas y t r ansmit ir las con seguridad El present e capítulo enumera algunas uniones ent re element os const it ut ivos del sist ema const r uct ivo con guadua y madera. Estas uniones han sido experiment adas con clavos, pernos, var illas y plet inas. Ot r as dif erent es pueden ut ilizarse, siempre y cuando se pueda garantizar la rigidez diseñada. ♦ Uniones clavadas Las uniones clavadas se r eservan para esf uerzos muy baj os ent re element os de madera aserr ada y guadua, como por ejemplo de piederecho a solera en muro. No se recomiendan, expresament e, para la unión de dos o más element os rollizos de guadua. La penet ración y el impact o de los clavos producen f isur ación de la guadua debido a la preponderancia de f ibr as longit udinales. Las uniones clavadas deben usarse sólament e para ajust e t emporal del sist ema durante el armado y no deben t enerse en cuent a como conexiones resistent es ent re element os est r uct urales. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 8 - 3 ♦ Uniones pernadas Cuando sea necesar io perf orar la guadua para introducir le pernos, debe usarse t aladro de alt a velocidad y evit ar impact os. Todos los cañut os a t ravés de los cuales se at raviesen pernos o bar r as deben rellenarse con mort ero de cement o. El mort ero debe ser lo suf icient ement e f luido para penet rar completament e dent ro del cañut o. Puede pr epararse el mort ero de relleno, por volumen, ut ilizando una r elación 1 a 0,5 ent re el cement o y el agua y sin exceder la relación 4 a 1 ent re el agregado f ino y el cement o. Para vaciar el mort er o se perf ora la guadua con t aladro y se colocar con un embudo o con una pequeña bomba casera. Los pernos pueden f abricarse con barras de ref uerzo roscadas en obr a o con barras comerciales de rosca cont inua. CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 8 - 4 ♦ Uniones zunchadas Las uniones zunchadas pueden ut ilizarse par a f abr icar conexiones art iculadas. Para conexiones que deban resist ir t racción, la plet ina debe diseñarse par a garant izar que no es el vínculo débil de la unión. La unión no debe t rabaj ar , en t ot al, con más de 10 kN (1000 kg)de esf uerzo de t r acción. ♦ Uniones estructurales Una vez se f abrica el bahareque, el mat erial compuesto no depende de la resist encia de las uniones de las guaduas, sino de su rigidez. De t al manera, las uniones ent re los element os de guadua dent ro de los muros de bahareque result an secundarias y pueden ser simplement e clavadas ent re sí. Sin embar go, las uniones ent re element os de bahar eque y entre component es de bahareque con la ciment ación y con la cubiert a deben cumplir f unciones estruct urales, t ant o de rigidez como de resistencia. Las uniones ent re component es se clasif ican en: Unión CimientoMuro Los muros deben est ar conect ados ef ect ivament e con la ciment ación, sea dir ect ament e con las vigas de ciment ación o con los sobrecimient os. Los mur os de bahar eque encement ado CONSTRUCCI ÓN SI SMO RESI STENTE DE VI VI ENDAS DE UNO Y DOS PI SOS DE BAHAREQUE ENCEMENTADO ASOCI ACI ÓN COLOMBI ANA DE I NGENI ERÍ A SÍ SMI CA - AI S - 8 - 5 pueden f abricar se ut ilizando solament e element os de guadua o combinando madera aserrada con element os de guadua. De hecho, como se ve en el Capít ulo 4, se recomienda que las soleras de los muros sean de madera aserr ada. Unión con soleras de madera aserrada Cuando se ut iliza madera aserr ada para las soleras, la conexión con los cimientos o los sobrecimient os se realiza con barras roscadas que at raviesan las soleras y se anclan con t uercas y ar andelas. La madera debe separar se del concret o o de la mampost ería con papel impermeable u ot r a bar r era similar. Unión con soleras de guadua Par a muros f abricados sólo con element os de guadua, los muros deben conect ar e a los cimient os utilizando los element os vert icales, t al como se haría para conect ar columnas de guadua. La guadua no debe est ar en cont act o direct o con el suelo, la mampost ería o el concret o. De t al manera, la guadua se apoya sobr e un separador de met al u otro mat erial impermeable. Las f uerzas de compresión se t ransmit en a t ravés del separador, por lo que debe apoyar se en f orma cont inua cont ra la ciment ación. Las f uerzas de t racción se t ransmit en a t ravés de conexiones pernadas. Un perno at raviesa el primer o el segundo cañut o de la guadua. El cañut o at ravesado y cualquier cañut o por debaj o de ést e, deben rellenarse con mort ero. El
CASA SANTANDER – BAHAREQUE ENCEMENTADO Bajo Tablazo - Manizales CASA SANTANDER – BAHAREQUE ENCEMENTADO Bajo Tablazo - Manizales CASA SANTANDER – BAHAREQUE ENCEMENTADO Bajo Tablazo - Manizales CASA SANTANDER – BAHAREQUE ENCEMENTADO Bajo Tablazo - Manizales
1. 3 Proyecto Ciudad Alegría en Montenegro, Quindío (Colombia)
1. 3.1 Proyecto Ciudad Alegría en Montenegro, Quindío (Colombia) Reportage fotográfico
Plomada Platina Marco De Reacción Tubo DE PVC Reglillas Milimétricas Deformímetros
Ensayo 2: El ensayo dos comienza a las 2:30 p.m. luego de tomar la decisión de reemplazar los muertos fallados por un bulldózer , como sistema de reacción. El peso aproximado de la maquina es de 22 toneladas con lo que supera el de la vivienda que, según estudios anteriores, es de aproximadamente 16 toneladas (ver foto 11). Foto 11. Buldózer actuando como sistema de reacción Al igual que en el ensayo 1 se toman mediadas iniciales de los deformímetros y se procede a cargar la vivienda. Al alcanzar el nivel de carga de los 1000 Kg. se detecta que el mortero de la canal compartida con la vivienda vecina se ha fisurado (ver foto 12). Foto 12. Canal fisurada 7 El ensayo continúa sin contratiempos hasta alcanzar el nivel de carga de 2500 Kg., cuando se descarga la vivienda por completo para revisar si se presenta alguna deformación residual o permanente en la estructura, situación esta que no ocurre. Se inicia el proceso de recarga de la estructura para llevarla al nivel de los 2500 Kg., pero al alcanzar la carga de los 2400 kg, falla el tensor numero tres o tensor principal que conecta el mástil con la cercha. Después de reparado el tensor se continúa con la recarga hasta alcanzar los 2500 Kg., cuando se detecta un desplazamiento del entrepiso con respecto a los muros de aproximadamente 5 m.m. El ensayo continua sin inconvenientes hasta alcanzar los 4000 Kg. cuando se escucha un ruido seco como si una guadua fallara por compresión o por aplastamiento; se suspende la prueba para determinar el punto donde se produjo la falla pero este no se encuentra. Se carga nuevamente la casa hasta los 4500 Kg. Carga que el contratista PCA determinó como máxima para el ensayo. Se toman las medidas finales de deformación en todos los puntos y se comprueba que la deformación final al nivel de cubierta no llegó al los 10 mm. En este punto se da por terminada la prueba ver tabla 2. Tabla 2. CARG A OBSERVACIONES Kg. 0 Se toman medidas iniciales de los deformimetros 500 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas 1000 Se toman medidas de los deformimetros, se fisura el mortero de la canal compartida con la casa vecina 1500 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas 2000 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas 2500 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas Descarga "0" No se presentaron deformaciones residuales 2400 Se revienta el tensor de aplicación de la carga sobre la cercha 2500 Se desplaza el entrepiso con respecto a el muro lateral izquierdo unos 5 mm. aproximadamente 3000 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas 3500 Se toman medidas de los deformimetros, no hay problemas 4000 Se siente un ruido muy duro como la falla de una guadua pero no se detecta el punto exacto 4500 Se termina la prueba sin novedades SEGUNDA PRUEBA DE CARGA CASA NUMERO 6 MANZANA 10 URBANIZACIÓN CIUDAD ALEGRÍA, MONTENEGRO QUINDÍO 24 DE JUNIO DE 2006 HISTORIAL DEL ENSAYO 8
1. 4 Proyecto Bambusa en bahareque encementado, Armenia (Colombia)
1. 4.1 Proyecto Bambusa en bahareque encementado, Armenia (Colombia) Planos y reportage fotogáfico
BAMBUSA AGENCIA PARA EL DESARROLLO INTERNACIONAL U. S. AID CAMARA DE COMERCIO ARMENIA DISEÑO Y DIRECCIÓN TÉCNICA: AIS Ing. Samuel Darío Prieto R. Ing. Luis Felipe López M. Arq. Jaime Mogollón S. B A B' A' A' A BB' BB' AA'
ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA AA' BB' ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA
ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA
Bambusa Armenia - Quindío Cálculo de muros de Bahareque Encementado según el Decreto 052-02 Capítulo E.7 Proyecto BAMBUSA Armenia ( Colombia) Samuel Darío Prieto R. Ingeniero Civil Santiago de Cali, Noviembre de 2006 cimentación sobrecimientos
Placa de contrapiso Esqueleto de muros piso 1º Envigado de entrepiso Entablado del entrepiso
Esqueleto de muros piso 2º Esqueleto de muros completo Alfardas de techo cubierta
Bambusa - Planta Piso 1º A' A BB' 1 2 3 4 5 C D E F 3 4 2 5 1 1 B C C C C D D D D E E E E F F F F X Y A Bambusa - Planta Piso 2º BB' AA' 1 2 3 4 A B C D E F 5 X Y Bambusa - Sección ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA Z X CB,según amenaza sísmica Amenaza Sísmica Aa CB 0,40 0,32 0,35 0,28 0,30 0,24 Alta 0,25 0,20 0,20 0,16 Inter media 0,15 0,16 0,10 0,16 Baja 0,05 0,16 0,25 0,2 0
Longitud de muros en cada dirección Primera Etapa (Ejes A-E) Cb = 0.20 ( Para Armenia ) Primer piso Segundo piso Lx = 12,42 m Lx = 11,46 m Ly = 15,72 m Ly = 9,69 m Ap1 = 53,77 m2 Ap2 = 25,55 m2 Ap1 = Area entrepiso + Area cubierta x 2/3 Ap2 = Area cubierta x 2/3 (Cubierta liviana) Li = 0,20*Ap1 = 10,75 0,20*Ap2 = 5,11 (E.7-1) Lx > 0,20*Ap Lx > 0,20*Ap 12,42 > 10,75 11,46 > 5,11 Ly > 0,20*Ap Ly > 0,20*Ap 15,72 > 10,75 9,69 > 5,11 X Y VERIFICACION DE SIMETRÍA DE MUROS Primer piso, sentido y Muro L (m) b (m) B (m) L*b A1-4 2,36 0 4,75 0 B2-3 1,07 0,4 0,43 C1-4 5,43 2,5 13,58 D 1,92 3,55 6,82 E1-4 4,94 4,6 22,72 15,72 43,6 (43.60/15.72-4.75/2) / 4.75 = 0,083 < 0,15 (E.7-2) X Y VERIFICACION DE SIMETRÍA DE MUROS Primer piso, sentido x Muro L (m) b (m) B (m) L*b 1A-E 2,26 0 7,5 0 2A-E 3,95 3,1 12,25 3A-E 3,95 4,25 16,79 4A-E 2,26 7,35 16,61 12,42 45,65 (45.65 / 12.42 - 7.5 / 2) / 7.5 = -0,01 < 0,15 X Y VERIFICACION DE SIMETRÍA DE MUROS Segundo piso, sentido y Muro L (m) b (m) B (m) L*b A1-4 2,36 0,18 5,11 0,42 B2-3 1,07 0,655 0,70 C1-4 3,01 2,755 8,28 E1-4 3,25 4,855 15,80 9,69 25,20 (25.2 / 9.69 - 5.11 / 2) / 5.11 = 0,01 < 0,15 X Y
VERIFICACION DE SIMETRÍA DE MUROS Segundo piso, sentido X Muro L (m) b (m) B (m) L*b 1A-E 2,26 0 7,5 0 2A-E 3,47 3,10 10,76 3A-E 3,47 4,25 14,75 4A-E 2,26 7,35 16,61 11,46 42,12 ( 42.12 / 11.46 - 7.5 / 2 ) / 7.5 = -0,01 < 0,15 X Y METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE Casa de dos pisos Coeficiente de uso : I = 1 (ocupación vivienda) Aa = 0,25 Microzon. Armenia Fv= 2,63 Microzon. Armenia Fa = 1,76 Microzon. Armenia Tc = 0,8 S Microzon. Armenia Ta = 0,81 seg Proyecto Norma Tc = 0,8 > Ta Sa = 1,2 * Aa * Fv * I/T1,5 Sa = 1,08 Vs = Sa * g * M Vs = 175,69 kN ESP ECTRO S DE DISEÑ O PRO YECTO MICRO ZO NIFICAC ION DE LA CUIDAD DE AR MENIA 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.5 1 1.5 2 2 .5 3 Pe rio do E stru ctural T(s ) S a (g) ES PE C T R O Z O NA A ES PE C T R O Z O NA B ES PE C T R O Z O NA C E s p ec t ros d e fi n id o s p a r a u n c oe f ici en te d e a m o rti gu a m i en to resp ec t o al cr ítico d e 5 % ESPECTROS DE DISEÑO PROYEC TO MICRO ZO NIFICACION DE LA CUID AD DE AR MENIA 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.5 1 1 .5 2 2 .5 3 Period o E structu ral T (s) S a (g) ES PE C T RO ZO NA A ES PE C T RO ZO NA B ES PE C T RO ZO NA C E sp ect ro s d e fin id o s p a ra u n co e ficien te d e am o rti gu a m i en to resp ect o al crítico d e 5 % Fx = Cvx * Vs Cvx = mx * hx^k / ( mi hi^k) k = 1,25 Cv1 = 0,11758 Muros piso 1 F1 = 20,66 kN Cv2 = 0,12472 Entrepiso F2 = 21,91 kN Cv3 = 0,62566 Muros piso 2 F3 = 109,92 kN Cv4 = 0,13204 Cubierta F4 = 23,20 kN V1= F1+F2+F3+F4 Cortante en la base V2= F3+F4 Cortante en el entrepiso V1 = 175,69 kN V2 = 133,12 kN Distribución de Vs en los diferentes niveles
RESISTENCIA DE MUROS PRIMER PISO sentido x: Long. muro(m) Tipo Resist. Total (kN) 7,9 2 caras 7,9 x 8 = 63,20 4,52 1 cara 36,16 RESISTENCIA TOTAL EN X = 99,36 kN sentido y: Long. muro (m) Tipo Resist. Total (kN) 15,72 2 caras 125,76 kN RESISTENCIA TOTAL EN Y= 125,76 kN X Y RESISTENCIA DE MUROS SEGUNDO PISO sentido x: Long. muros (m) Tipo Resist. Total (kN) 6,94 2 caras 6.94 x 8 = 55,52 4,52 1 cara 36,16 RESISTENCIA TOTAL EN X = 91,68 kN sentido y: Long. muros (m) Tipo Resist. Total (kN) 5,57 2 caras 44,56 4,12 1 cara 32,92 RESISTENCIA TOTAL EN Y = 77,48 kN X Y Demanda Sísmica vs. Resistencia de muros Fs = R / D D = Vi x 0.7 / 1.5 Primer Piso: V1 = 175,69 kN D= 81,99 kN Rx = 99,36 kN Fs = 1,21 Ry= 125,76 kN Fs = 1,53 Segundo piso: V2 = 133,12 kN D= 62,12 kN Rx = 91,68 kN Fs = 1,48 Ry = 77,48 kN Fs = 1,25 Como Fs > 1.0, la cantidad de muros es satisfactoria en ambos pisos y en ambas direcciones. X Y
2. PLANOS
2.1 División rural en Villamaría (Colombia)
VEREDAS 500 0 mts NUEVO RIOCLARO LA LAGUNA BUEN RETIRO 5000 mts DABEIBA EL PORVENIR LA ZULIA NORMANDIA LA LORENA SANTA BARBARA LA QUINTA BUENOS AIRES EL TERMAL LA ESPRANZA LA POA LA OLLETA EL REFUGIO LA LAGUNA ALTA PARNASO LA TELARAÑA GUAMAL SAN ANTONIO LA PAZ LA CALERA LA ESPRANZA LA MONTAÑA DEL OTOÑO TERMALES EL ARBOLITO TABACAL DEL RUIZ TERMALES
2.5 Reserva y protección ambiental en la zona urbana de Villamaría (Colombia)
MUNICIPIO DE MANIZALES COLEGIO GRANADINO GIMNASIO HORIZONTES SEMINARIO MAYOR ARQUIDIOCESANO NTA. SRA. DEL ROSARIO SANTUARIO IGLESIA DE LOS POBRES FLORIDA CRUZ CASA CONV. PINARES DE LA FLORIDA FLORIDA VERDE EMANUEL BOSQUES DE LA FLORIDA BOMBA JARDINES SANTO DOMINGO CASA DE CONV. NOVICIADO QUINTA DE LA FLORIDA
2.6 Riesgo urbano en la zona urbana de Villamaría (Colombia)
COLEGIO GRANADINO GIMNASIO HORIZONTES SEMINARIO MAYOR ARQUIDIOCESANO NTA. SRA. DEL ROSARIO SANTUARIO IGLESIA DE LOS POBRES FLORIDA CRUZ CASA CONV. PINARES DE LA FLORIDA FLORIDA VERDE EMANUEL BOSQUES DE LA FLORIDA BOMBA JARDINES DE SANTO DOMINGO CASA DE CONV. NOVICIADO QUINTA DE LA FLORIDA SAN JUAN LA ESPERANZA "TODOS POR VILLAMARIA" ALCALDIA DE VILLAMARIA BOX COULBERT MANZANEO COORDENADAS CURVAS DE NIVEL VIAS RIOS Y QUEBRADAS RIESGO URBANO PLAN BASICO DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL 1 : 7500 MUNICIPIO DE VILLAMARIA CORPOCALDAS I.G.A.C DANE ARQ. NELSON HIDALGO SALAZAR MAYO DE 2006 GOBERNACION DE CALDAS GEOL.FELIX RICARDO GIRALDO D.
2.7 Propuesta 3 tipos de vivienda y vias
VIA A LA VEREDA LA FLORESTA AL ARROYO VIA LA FLORESTA CALLE 8 QUEBRADA LA FLORESTA 12 QUEBRADA LA FLORESTA VIA AL ARROYO VIA A LA VEREDA LA FLORESTAVIA A LA VEREDA LA FLORESTA AL ARROYO VIA LA FLORESTA CALLE 8 QUEBRADA LA FLORESTA 12 0052 0138 0143 0036 0035 0034 0033 0032 0031 01-01-022-0158 01-01-022-0042 0154 0022 0024 0146 0026 0027 0023 0021 0017 0039 01-01-022-0038 01-01-022-0030 01-01-022-0009 01-01-022-0010 01-01-022-0013 01-01-022-0011 01-01-022-0012 01-01-022-0008 01-01-022-0007 01-01-022-0006 01-01-022-0044 01-01-022-0016 01-01-022-0043 01-01-022-0014 01-01-022-0028 01-01-022-0128 QUEBRADA LA FLORESTA VIA AL ARROYO VIA A LA VEREDA LA FLORESTA
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 4 3. INTRODUCTION 3.1 Presentation 3.1.1 Villamaría Villamaría is a municipality located in the Colombian Republic, in the Caldas department, which its capital is Manizales. This population is in the Andean central mountains. Villamaría is within the Parque de los Nevados. The municipality has approximately 50,000 inhabitants: 35,000 in the urban area and 15,000 in the rural area. It has an area of 461 km2. The urban and rural area proportions can be seen (Figure 3.3). The rural area is made of 34 districts. The municipality is 1,920 meters above sea level in the volcanic zone, mainly because of the proximity with the Parque de los Nevados, making it a municipality with seismologic vulnerability. The study object of this project is located in La Floresta district. 3.1.2 Seismic resistance Earthquakes are natural phenomena caused by the tectonic plates’ movement or geological fault line in the Earth's crust. They also produce the volcanic activity. Colombia is part of the Pacific Ring of Fire, with a high seismic activity and high frequency of events. Villamaría is located in a seismic movement zone, which determines the constructive typology of its buildings. In order to understand the concept of seismic resistance in the housing construction in Colombia, we should first define some concepts: Earthquake: soil undulatory movement or vibration, caused by the release of seismic energy accumulated within Earth, caused by pressure and tension of the Earth’s interior. Seismic threat: the possibility of important earth tremors to happen in a specific time and place. The seismic threat is different according to the territory. We could check in the (Figure 3.5) that our study zone, the Villamaría town is in a high seismic threat zone, within the Colombian territory. Seismic resistance: a building is seismic resistant if it is designed and built with a structural configuration capable of enduring the action of forces caused by earth tremors. It’s a feature the buildings must have to guarantee safety. That is the reason why Colombia has the Colombian Seismic Resistant Design and Construction Regulation (NSR/10), which defines the parameters to guarantee safety, although it cannot completely guarantee it, but secures less damage and prevent from the structural collapse. If this construction regulation is not followed, non-seismic resistant buildings can be very vulnerable to an earth tremor. SEISMIC FORCES When an earth tremor takes place, buildings are affected in terms of movements: - Horizontal forces - Vertical oscillation - Torsion Everything at the same time; the housing is affected according to its shape and material. Horizontal forces The seismic waves are transmitted through the ground making horizontal efforts that can slide the foundations. Wall flexion and shearing (Figure 3.6) Vertical oscillation It causes few effects. It affects heavy elements: roof structures, cantilevers, balconies, etc. (Figure 3.7). Figure 3.1. Colombia Map, Google Maps. Figure3.2. Colombia map, district, Wikipedia. Figure 3.3. Villamaría map. Figure 3.4.Tecnonic plate world distribution. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guia de construcción (Colombia). Figure 3.5. Seismic risk catalogue in Colombia. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 5 Torsion oscillation It is produced by a combination of forces: horizontal movements and lateral forces. It will affect in a greater grade when the building gravity center is not centered with the rigidity center (Figure 3.8). EARTH TREMOR EFFECT ON BUILDINGS ACCORDING TO THEIR SHAPE The buildings dealing with a earth tremor should have the minimal technical constructive conditions and a good design and material use. Different irregular shape housings, in terms of size and height and wall types that should be avoided are shown: L-type construction: different size walls which causes a different reaction in each wall, fastening their collapse. Rectangular construction: long walls without bracing elements; less resistance and possible collapse. Tall construction: Tall and thin walls have more flexibility but less resistance. Other kinds: - T-type and C-type - Loose beam roofs - Housings with no subflooring - Heavy roof structures - Housings made on sloping lands - Avoiding wide open spaces between walls PRINCIPLES FOR A PARA-SEISMIC/SEISMIC RESISTANT HOUSING - Regular shape - Low weight - More rigidity - Good stability - Solid ground and good foundations - Proper structure - Proper materials - Construction quality - Capable of dissipating energy - Installation and finishing fixing PROPER TERRAIN TYPOLOGY TO BUILD ON Due to the zone our project is in Colombia, which is an Andean central mountain, its uneven terrain and weather are factors to consider in detail before construction. The urban blueprints of the Colombian places have studies to classify the ground dangerousness since its risks. Inappropriate zones for constructions are swaps, cliffs near rivers, on old mines, on landfills, etc. Housings on cliffs: Cliffs built by soft terrains, clayey silt soils, material deposits, etc, are not appropriate to place housing. Housings in low zones: Building housings under a cliff showing important cracks is not recommended, since they will be used by the earth tremor. There are many chances of collapse (Figure 3.13). Housings on soft lands: In case of a earth tremor, the water presence soften the terrain, which can cause subsidence 1 . 1 Information regargind seismic resistance from the book: Gilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.7. Graphic representation of the effects of vertical oscillation in a house. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.8. Graphic representation of the effects of torsion oscillation in a house. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.6. Graphic representation of the effects of horizontal effects in a house. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.9. FForces in hillsides on buildings. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.10. Main shape and structure for the seismic construction. Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica. Figure 3.13.Forces in hillsides on buildings.Wilfredo Carazas, A., Rivero Olmos, A., (2002), BAHAREQUE: Guía de construcción parasísmica.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 6 Figure 3.11. Guadual, Parque del Café, Armenia. Personal document. 3.1.3 Bahareque and Guadua A brief introduction to the concepts: Guadua It is a kind of bamboo used in the traditional construction, as well as other uses. Besides construction using Guadua combined with other materials, it is also used in buildings using just Guadua. The bamboo is an extreme characteristic material due to its size, lightness, strength, solidity and growing rate. This material can be found in different zones of the world, from tropical to template zones, up to 3,500 meters above sea level. In Colombia, at least 25 kinds of bamboo are processed for craftworks, musical instruments and building. The most used species in Colombia is the Guadua Angustifolia. Its great potentials give its characterization of a high technology material due to its stability, extreme lightness and flexibility. In Colombia, there is a structural regulation for the construction using Guadua called NSR (Seismic Resistant Regulation)-10 G Title. Bahareque The Bahareque is a traditional construction system used historically in Colombia. Its constructive characteristics are structure made of Guadua, covered with Guadua wicker and currently covered by a metallic net on which the faces are cemented. Roofs are made of ceramic pieces. As mentioned before, the Guadua’s flexibility and lightness allows this constructive system a great movement in all of its magnitude, giving a better response to the forces affecting the housing when an earth tremor takes place. This special typology is the cemented Bahareque; although there are several versions of such constructive system throughout history, which has been modified according to the needs and, specially, looking for the resistance of its people facing earth tremors. Figure 3.16. Zeri summerhouse, in guadua structure. Recinto del Pensamiento, Manizales (Colombia). Personal document. Figure 3.12.Guadualwith roots at sight, Salamina. Personal document. Figure 3.14.Typical housing in cemented bahareque.Salamina. Personal document. Figure 3.15. House of Culture in earth bahareque, Manizales (Colombia). Personal document.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 7 3.2 Context 3.2.1 Territory study In the route, integration and recognition time of the project object territory, a wide open general view of it has been appreciated. We have practically seen every corners of the municipality, from the low zones to the Paramo, located near the Nevado del Ruiz crater. This territory is divided in rural and urban zones; the former in neighbourhoods blocks and the latter in districts. This experience has allowed to enjoy innumerable and beautiful landscapes, populated centers and, of course, the population living in each place. As a result of this experience, a cultural enrichment is concluded, since thanks to this the life styles of many citizens according to the area they live are known. It should be noticed the socio-economic division system that separates population in strata according to income and the housing they live in. this method is applied to every inhabitant, so it is important to know it in detail, so as to the results do not increase the effects of social division in the municipality. The different urban and rural housing typologies, their materials and constructive techniques have could been seen, as well as known in detail the planimetry of the whole municipality, the distribution regulation seen in its PBOT (Territorial Distribution Basic Plan), its future plans and expectations showed in the 2012-2015 municipality Development Plan whose title includes “Villamaría, towards Sustainability with Social, Economic and Environmental Quality”, population socioeconomic statistics, its territorial division and a data summary, made out of a general analysis, and from which a current territorial view is deducted, which can be interpreted as follows: It has been working on a young territory, which needs a series of infrastructures to work in a balanced way in the four fundamental aspects: building, vegetation, circulation, and water. According to the marked objectives in its development plan, it is a fragile territory with natural resources exploitation problems, both water, forestry and mining resources, as well as waste processing, since the absence of waste water and solid waste treatment plants is observed. On the other hand, all the available human potential in the municipality is observed, by the diversity of agricultural, cattle, commercial activities which thank to its environment could be favoured with a technical and effective consultancy. The resource diversity the municipality has allows a wide soil use variety, and we could mention the residential use for social interest housing, especially interesting for this project; although we cannot ignore the other typologies that some way or another affect the study soil zone disposition. 3.2.2 Possible general territorial approaches In the current situation, Villamaría could be social, environmental and economically degraded, if the private and public property terrain illegal occupation is allowed, located in risk zones, or marked as environmental protection; located in the outskirts of the urban areas, called rur-urban zone, because of being an arbitrary development without a defined development action line and excluded from the municipality planning. This situation has allowed neither the establishment of occupation or invasion zones without the basic services to guarantee the housing minimal habitability conditions here constructed nor guarantying the current building regulation performance. With this, the separating strata line is underlined and a territorial and social disintegration of the population living there is generated. Another different development possibility is given in the current development plan passed at the end of May, 2012. In this document, the intention to improve the life quality of the Villamaría inhabitants, to guarantee the social inclusion and to obtain a sustainable and biodiverse territory with a social and communitarian integration is seen. Figure 3.17. High plateau, Parque de los Nevados, Villamaría (Colombia) Personal document. Figure 3.18. Vereda Llanitos, Villamaría (Colombia). Personal document. Figure 3.19. Urban zone map, Villamaría (Colombia). Villamaría document. Figure 3.20. Villamaría Aerial view, Villamaría document.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 8 In order to fulfil this, joint developments where the citizen participation is the key factor has been set out, since the citizens are the ones who feel and know better the problems they face. This closure allowing the community action meetings designated by popular election of the corresponding neighbourhood or district be the responsible to communicate the administration the different area shortages. If the development plan expectations are fulfilled, an ideal development for the municipality would be produced, getting with it a sustainable territory for every citizen, just remaining the concrete task to do to reach the objective. In the PBOT checking document, the basic needed corrections are, in order to obtain a complete document with all the needed data so that the municipality fulfils the proposed goals in the development plan. Therefore, given the current documents and waiting the next current PBOT checking by the end of this year, as a result of the cooperation between the municipal administration and the UNAL and in collaboration to IDEA, the needed tools to perform all the measures described in the Development Plan are planned to be available. 3.2.3 Social Interest Housing Quality (VIS) The minimal needed parameters for the VIS construction, according to the “Technical Assistance for the Social Interest Housing Guideline Series” of the Ministry of Environment, Housing and Territorial Development of Colombia. As guidelines of this housing typology, the Ministry has provided a documentation to which every project related to new construction; own terrain construction and improvement of existing housing social interest housing must follow. Fulfilling these requirements, the user can opt to the State subsidy regime, by receiving economic benefits and a low-interest mortgage compared to the private bank terms. That said, four documents are presented, with the general criteria to be fulfilled when constructing and applying for this kind of housing. This presentation is made in the particular case of “La Floresta” acting zone, where the housings from the project “Biofloresta” will be built. General aspects of the Housing Quality: Here, the needed parameters are seen for the housing habitability to be as decent as possible, compared to the current VIS typologies, seen in most of the study territory. We considered the following aspects: - The right of proper housing - The sustainable use of natural resources - Water consumption - Energy consumption - Safe and efficient housing - Proper exploitation and disposition of solid waste Population determinants For the project formulation, the design determinants are identified risen by the individuals’ biological and psychological functions, the family group composition, the member gender composing it, occupation, and vocation. That’s how the inner distribution and the needed spatiality adapted to the future users’ needs are defined. Quality parameters In order to select the terrain, it covers the identification of environmental factors and urban development to study for the selection of a terrain for the development of a new housing project. In our case, the terrain is already defined and it is a matter to adapt the project to the uneven piece of land, taking into account the municipality environmental profile for the affectation to be as minimal as possible on the territory and its implementation to be positive for the rest of the population, giving new public use spaces and making the best use of the landscape and environmental wealth of this area. Taking into account the following variables and criteria for the adaptation in the terrain the new housing project will be developed, the possibility of a city sustainable development is guaranteed, as long as there is a responsible procedure of the project performance. - Orientation and topo-weather - Terrain uses and treatments - Immediate environment uses - Pollution sources - Kind of soils - Terrain slope - Vegetation - Hydrology - Geological affections - Public service availability - Waste disposal - Road system - Public transport - Communitarian services Urban design determinants It covers the parameters to be considered for the urban development, such as: terrain topological characteristics, weather, density, occupation rate, public space, circulation and roadways and communitarian equipment. Architectural design determinants It covers the bioclimatic aspects, the spatial programs, the available economic resources for the financial closure—cost and value— materials, and the constructive system to be used according to the social and cultural aspects and the environment. Here is where our participation will have a final contribution; that is giving economic and low environmental impact housing proposals, fulfilling the habitability needs and comfort for the users. 3.2.4 Materials in the social interest housing construction In this part, the possible available material characteristics to perform the project guarantying the demanded building properties during its whole service life are studied. 3.2.4.1 Housing Sustainability Environmental sustainability in the material extraction and making is related to the production process adoption of necessary checking to mitigate the management of the renewable and non-renewable natural resources impact. Every architecture work or urbanism responds to a determined purpose. In order to be sustainable, it should consider the following general aspects: - The proper election of materials that guarantee a proper acoustic and thermal isolation, which allow the housing inhabitants proper comfort conditions. - The selection of materials and the constructive system must respond to the cultural identity of the region where developed (Bahareque recovery). - The building maintenance costs, directly derived from the material selection and the constructive system, must tend to a sustainable architecture and agree with the users’ economic conditions. - The buildings must be adapted to weather and geography. - Renewable resources, preferably produced in the region (Guadua and what we called “local optimal”) must be used in the construction. - During the edification process, the water, material and energy use must be optimized. 3.2.4.2 Progressive development system Since the housing progressive growth, which is generated from the handing over the basic unit or first stage, consisting of a multiple space, bedroom, kitchen and bathroom, the housing is not given finished, so during the following extension stages to achieve finishing their housing, the possibility to access to technical assistance is minimized, since the owner must assume the cost and the technical assistance to finish the housing. That is why it is important to give the social interest housing (VIS) project beneficiaries and
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 9 the constructors who lately will perform the extension of it clear and precise information on technical and design aspects, as well as regulations regarding construction, seeking a housing proper continuity. To get such effect, the solution bidder should attend to the construction license covering the finished housing projection, so that families who are going to continue the progressive development of the housing can access the extension’s blueprints and technical specifications to minimize the risk of bad interventions. Facing self-construction cases, it is ideal to deal with the low handcrafted technology to assure the correct housing finishing. In our case, the housing will show at first instance of two floors; therefore, the extension performance is already considered and it will be restricted by the planning department, which is responsible not to change the projected residential complex form based initially on Bioarchitecture. If volumetric changes in the zone are allowed, the non-affection in the colliding housings of their basic bio-climatic criteria must be considered, making a different aesthetics to the approved one in the project and changing the habitability conditions. 3.2.4.3 Bio-climate architecture Bio-climate architecture help preserve environment and integrates humans into a more balanced ecosystem, since it considers comfort in a worldwide basis, not as just a thermal control o sunny area control. In constructions, besides an answer to these factors, a proper resource, as water, and a correct liquid and solid waste disposal are needed. In this guideline, the environmental factors affecting the needed comfort in edification and the most suitable architectonic answer to the conditions where the housing will be set are analyzed. - Sun; the orientation is utilized to have lighting and heat. - Weather; the water resource is key in this section. - Vegetation; it gives the housing freshness. - Winds; the cross ventilation is the main feature. 3.2.4.4 Materials’ life cycle The materials’ life cycle analysis (ACV) is a tool allowing considering the environment impact grade of building materials. It studies the material effect on the environment and how it affects in the resource exhaustion: stone materials, water, energy, etc. It also considers how it affects in human health: effects derived from toxic emissions, effects on health during the manufacturing process, regional and global pollution; and regarding global warming: ozone layer destruction, impacts on animals and vegetation, biologic diversity, etc. ACV stages - Extraction - Manufacture - Transport - Construction - Use and maintenance - Recycling - Waste disposal 3.2.4.5 Materials’ inertia and thermal isolation The constructive material selection must be done according to its thermal inertia, thermal transmittance and superficial features so as to achieve the housing a better efficiency and climate comfort and performance Thermal inertia: material capacity to store and release progressively the energy received. It depends on mass, density, specific heat and thermal conductivity rate. Thermal transmittance (U): the amount of energy the material let pass through and it depends on time units, surface units, and it caused when there is a thermal gradient between two parallel surfaces. It is opposed to the thermal resistance. 3.2.4.6 Materials’ selection and types - Stone materials - Stone-origin manufactured materials - Metallic material - bonding raw materials - vegetal materials - environmental certification timber for construction (P.E.:AITIM) 3.2.5 Regulation used in the social interest housing development TECHNICAL REGULATION ON SANITARY INSTALLATION—RAS, (Act 373, 1997, Decree 3102, 1997; Decree 1052, 1998, Resolution 1096, 2000 and MAVDT updates) SEISMIC RESISTANT AND SEISMIC RESISTANCE REGULATION, NSR – 10 (Decree 923 from March 19, 2010, “by which the scientific and technical requirements are established for NSR -10 seismic resistant constructions”) (Decree 2525 from July, 2010, Temporary) TECHNICAL REGULATION ON ELECTRICAL INSTALLATIONS, RETIE (Resolution nº 18 0398, 2004 and MME updates) TECHNICAL REGULATION ON GAS (Resolution 8 0505, 1997, MME) TECHNICAL REGULATION ON LIGHTING AND STREET LIGHTING, RETILAP (Resolution 18 1331, 2009, MME) TECHNICAL REGULATION ON AQUEDUCT AND SEWER SYSTEM PIPING APPLICABLE TO VIS TECHNICAL REGULATION ON ENERGETIC EFFICIENCY FOR SOCIAL INTEREST HOUSING IN PROGRESS 3.2.6 Social interest housing procedure Here there are all the requirements the applicants have to submit to access the benefits to get a VIS with State subsidy. They can look for the information on http://www.minambiente.gov.co/documentos/gui as_vivienda_dt/110811_guia_asis_tec_vis_4.pd f
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 10 3.3 Objectives 3.3.1 Obtain a realistic and objective territorial approach A Villamaría territory global approach is wanted, as study object. The purpose is the environmental and constructive analysis of this municipality. The analysis to the real existing problems that currently doesn’t allow a sustainable development of this region. For the Villamaría real condition assessment, its different parts will be studied by means of structures: - Green structure - Water structure - Built structure - Socio-economic structure - Circulatory structure The block study will allow us to generate a realistic view and a catalogue of its main problems of each structure, assessing in each section its potentials and deficiencies, based on the obtaining results. We can study the reality of the current condition of this population, and according to the needs of each structure assess and propose a series of proposals to improve towards the sustainable development of Villamaría. The study of this population is needed to make the project proposal for social interest housings, since this project is the beginning of a course change to sustainability, so they should be studied and assessed the element set forming the settlement together. 3.3.2 Weak concept improvement proposals to obtain a sustainable municipality Our stay in Villamaría allowed us to observe very closely many problems that we could understand and analyze every day. Based on our observation, we proposed a series of our environment, short-term solutions that we considered the early states to sustainability. These are the first short-term objectives: Pollution A good way to begin solving the pollution types affection this territory should be based on education, so that people then understand the changes to be done, such as waste selection. Society must be formed and responsible, informed of the changes in its surroundings and aware of the consequences of pollute it, taking into account the damaging effects on it and the rest inhabitants of the municipality. Garbage Actions such as courses, lectures in the neighbourhood where the basic ideas on waste reuse are given, informative, clear and didactic pamphlets and keep on the town council webpage practical information on this environmental education basic ideas. Changes in the garbage disposal system: we consider important to place general containers and more garbage bins on the streets and parks to be collected on a daily basis. Air Beginning studies to propose acoustic and air pollution regulation policies: decibel limits for every transport means. Shift to gas the transport system vehicles, punishing policies and compliance supervision. Keep the public roads in good shape and clean due to the pollution generated there. Water Awareness campaigns on the water rational use, misuse and pollution consequences. Formation and information on how the periodical maintenance of septic tanks in rural areas should be done to prevent disasters and environment pollution. Establish measures for the compliment of the current regulation on waste water dumping in rivers, for both housings and industries (treatment plants), Potential Creation of a reduced tourism council that coordinates meetings, exhibitions, agricultural and livestock, craftwork and touristic municipality domestic product fairs to show the municipality offer and make contacts for the product exportation, from a national and district level. Society and culture Social division Generation of leisure public spaces, open places to share: children’s parks and more squares. A proper use of the House of Culture by giving interesting free leisure activities for the population; spreading in the public administration, schools and social networks media. Education and environment Awareness campaigns in schools and public agencies, as well as workshop creation for its spreading and awareness; an efficient use of the spaces already mentioned, as well as university agreements for the environmental knowledge spreading in schools and field trips with universities and college students. 3.3.3 Municipality environmental profile to assess the intervention zone priority The environmental profile is a population study from the structure approach: green, water, circulatory and socio-economic ones. A deep analysis by sectors allows obtaining more detailed results in each area. The environmental profile study system pretends to obtain a global approach and in turn focused, inter-relating the parameters affecting the population and its potentialities. Through this study, a complete current population condition is obtained, by getting information on blueprints, which allow the abstraction and territory approach, leading to a more practical and effective way to propose solutions. So, it is pretended to assess the Villamaría municipality from this point of view to check the intervention zone priority. If the result is the same, we find zones with more priorities, as well as its territory feasibility. 3.3.4 Social division by strata Since 1991 in Colombia there is the socioeconomic stratification. It is a classification by strata in residential properties that must have public services. This division system is organized from 1 to 6, and it charges on a differential basis those who Figure 3.21.Conceptual map, current approach and shortterm objectives. Self-made study.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 11 have more (stratum nº 6) to contribute in the public service payment of the lowest strata so that they have more affordable fares. That is, the lower the stratum, the lower the fare to pay. In this theoretical framework, it is a great tool as a citizen solidarity principle, but this system divides and labels the society. The neighbourhood are formed and delimited according to the strata. There are no opposed strata in the same neighbourhood. This causes the social division and marginalization of the most disadvantaged neighbourhoods, provoking rich and poor people’s zones. In this sense, the purpose of our housing project is to eliminate the stratum by neighbourhood to open to a neighbour relation among people from the same neighbourhood, erasing the social boundaries to guarantee coexistence and to set a social equality referent of different strata living in the same zone. 3.3.5 Building technique recovery in risk of disappearance (Bahareque) Nowadays, the building system using Bahareque is in risk of disappearance. This traditional system in the region and the evolution of building systems reached their most current version, except for the cemented Bahareque. This historic development is not a fortuitous fact. The use reason and its improvement in the building technique is linked to the weather and the seismic behaviour, which shaped the technique development to guarantee their habitat and construction resistance facing the need to adapt to the nature activity available in the area. The Coffee Growing Region landscape is composed by the traditional landscape and buildings, giving it a historic, natural and culturally rich aspect. It is so important that in 2011, UNESCO declared the Colombian Coffee Growing Regions World Heritage, which currently helps preserve these Bahareque buildings. The social evolution hasn’t been ruled by these premises and the relation to the traditional construction has been directly related to economy, making the buildings in a purchasing level sample. That’s why the introduction of the brick and concrete in construction caused a new building system in Colombia, called houses made of “material”, making them a purchasing level sample. So, when people have saved some money, they tear down their Bahareque traditional houses, since they see them as poverty symbols, and substitute them with houses “made of material”. Given the little technical knowledge of disadvantaged classes, the brick and cement constructive typology gives a poor architecture, which has no relation to the natural integration in the landscape and to the minimal habitability conditions compared to the Bahareque constructions. The restoration in Bahareque houses and their traditional system advantages assessment are left apart from the construction, basically due to lack of knowledge. The self-construction housings are generally just brick cubes with minimal inner divisions, with no coating and zinc roofs. Regarding energy and seismic resistance, they are neither efficient nor resistant. Another problem to be added to the list is the fact that most of the people who build this housing made “of materials” are poor, which means that the terrains where their houses are vulnerable and even catalogued as “in danger” by the soil studies the Corpocaldas company carries out on a regular basis. On the other hand, brick and cement were introduced in the Bahareque as materials to improve the system technique, up to create the cemented Bahareque and, by means of exhaustive studies; the traditional system was regulated by the NSR-10 seismic resistant regulation. In this socio-economic and environmental framework, the purpose of our project is to set the social interest housings in the Bahareque building system, since once forming part of a family relocation project living in risk zones and as a Villamaría sustainable development plan, we understand it is a great opportunity to recover the Bahareque, to educate and spread its relevance in the traditional, historical, cultural system and its building advantages regarding safety and energy saving these construction examples give. 3.3.6 Obtaining a social housing with better comfort and energy minimum consumption parameters For the social interest housing project, and as something within the municipal program for the development towards sustainability, the idea is to use in the social interest housing the constructive system of the cemented Bahareque houses and improve their energy efficiency. Given the observations made in the zone, we have checked the good Bahareque behaviour dealing with the dominant weather in the Manizales region, as well as dealing with earth tremors. Figure 3.22. House in Bahareque, Salamina. Personal document. Figure 3.23. House made “of material” in invasion zone, Villamaría. Personal document. Figure 3.24. Cemented bahareque construction, La Alhambra, Manizales. Personal document.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 12 Since this a fast building system, with low environmental impact due to the zone material and a fast natural regeneration and given the good energy results this system gives—we have seen it in situ—the building of such project is intended as a recovery, both social and constructive, in Villamaría. Improvements in the building system as well as the introduction on sustainability in the housing project to achieve a social, aware, responsible and environmentalfriendly functionality are also proposed. Nowadays, the Bahareque building system is becoming obsolete due to the bad social approach of its main raw material: the Guadua. Therefore, the proposal intends to improve the normal conditions of this building system, get closer to society and reconcile the social approach with the Guadua and create awareness regarding environmental friendliness, by showing the energy advantages this system offers to the houses, giving, in the long term, its owners a minimal expense in the global energy consumption, as well as the environmental friendliness, since it is a health social benefit, eventually. In Figure 3.26, who show a conceptual map with our approach on the cemented Bahareque, according to what we have seen. 3.3.7 Establishing the social housing complex as a energy efficiency and Biourbanism laboratory We intend to introduce, with the Social Interest Housing project, improvements in the Bahareque building system, as well as using concepts for a bio-urbanism of the zone to be urbanized. To corroborate, assess and extract improvement data to every building proposal, the establishment of this housing complex as a pilot plan for the energy and comfort result observation in the parameter assessment obtained is proposed, by means of indicators and data studies with the corresponding instruments. So, the idea is to obtain a evolution observation to keep on improving the technique, habitability and integration to the environment. This laboratory proposed is not only a purely scientific benefit for the building study, but also a public and spreading source for the knowledge and integration in the society the history of this traditional building system belongs to, as well as the promotion of the respect to culture and environment, promoting the related knowledge. The proposal of this project will be completed with the physical and parametric study of the Bahareque building system. So, the information to be collected will be used as a data source to improve and evolve the Bahareque building, as well as the answer analysis, social acceptance, integration and environmental friendliness. Figure 3.21.Conceptual map, current approach and shortterm objectives. Self-made study.
Cemented bahareque-made social interest housing project for the municipality of Villamaría, Colombia 13 3.4 Methodology 3.4.1Stay in the town council for two and a half months to see the needs and potentials “in situ” Our way to focus the study to make the PFG was the immersion in the territory, living in it and feeling its lifestyle, rhythm, essence, so as to observe their population’s needs projects, site approach they live and how they want it to be in the near future. That’s why we move to the zone for two and a half months, from an IDEA (Environmental Study Institute) agreement and the GICITED research group. It was Dr. Luz Stella Velázquez who arranged our link with the municipality, where we were welcome by everyone working in the town council in its different departments. In Figure 3.27, we are in town of Los Cuervos, Villamaría Coffee Growing Region. Once we settled in a place to stay, the town council received us in its facilities, giving us an office with working stations and the needed documentation and guiding us regarding the daily matters in the municipality, which made our stay very pleasant 3.4.2 Current status, territory analysis In order to easily understand the current approach we observed, the Figure 3.29 shows a conceptual map, which the key concepts are listed. It is a geographically divided territory in two: the historic area or highly populated and La Florida area, where there are few houses and private residential complexes. This zone is characterized by having a high economic level. Most of its owners are people who work in Manizales but sleep in Villamaría since the little distance between both municipalities. The interesting phenomenon observed, already knowing that the division among strata and their different taxes according to their level. In Villamaría the present division is just of level 1 up to level 4. The owners of these houses just pay up to level 4, but if they were living in Manizales, they would pay for level 6, the highest one, which corresponds to wealthy people and beautiful finishing houses. This division has caused a negative impact on the flora and fauna of La Florida area—which this study explains ahead in the municipality’s environmental profile—where has practically disappeared because of water source landfills, terrain flattening for forest zone division and Guaduales. It could be considered that all this building activity, result from the real estate agencies’ speculation and the Manizales area economic growth is causing a worsening in a municipality serving as a great host to the cutting-edge construction and without legal resources. 3.4.3 Comfort, habitability and building parameters and requirements in social interest housings. Reality and regulation The demanding requirements to this housing kind are the same for a standard house, described in the section 3.1.3. The difference lies in the unfinished house handing mode (no painting nor coating finishing, see Figure 3.30) and a executive project with every indications of the house’s final form, but leaving its finishing stage to choice where the aesthetic value present in the zone is lost. In Figure 3.31, there is the traditional façade of the Coffee Growing Region. This trend makes “mosaic” we have talked in previous section, creating a wide heterogeneous since every house has a different finishing, which doesn’t please the eye necessarily. This effect has progressively been establishing in the zone a eternal sensation of unfinished residential complex. Of course, the owner generally makes the following of the project who, by selfconstruction, and with the detailed indications, defines the quality and final aspect of the house. That’s why in the Biovilla proposal a completely finished house when delivered is proposed, restricting the effect on every “neighbourbuilder” on their similar ones. The regulation that sets the delivery forms, the house’s minimal characteristics is a guideline series of technical assistance made of 4 documents; one of them is in Figure 3.31 and the others are listed and quoted in section 3.2.5. In Figure 3.32, there is a VIS project type plant, made completely of cemented Bahareque in Nueva Ciudad Milagro, a town devastated during the 1999 earthquake. It is seen in the housings delivered with a 1º built stage, supposing building the kitchen when the owner had the means to do it. Figure 3.27. Luz Stella Velásquez, Villamaría. Personal document. Figure 3.26. Parque central, Villamaría. Personal document. Figure 3.28. Planning Office, Villamaría Town Council. Personal document. Figure 3.29. Conceptual map, observed aspects . Self-made study.