Construcción con Bambú

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CATALUNYA

ETSAB

MASTER ARQUITECTURA Y SOSTENIBILIDAD

AUTORA: AGNES PATRICIA LEÓN JANZSO

[CONSTRUCCION CON BAMBÚ] DE LA ARQUITECTURA VERNÁCULA A LA ARQUITECTURA CONTEMPORÁNEA

C o n s t r u c c i ó n c o n B a m b ú | 2

INDICE

1. Introducción General a la Construcción con Bambú………………………………………...... 3

1.1. Beneficios medioambientales del uso del bambú…………………………………………. 4

1.2. El Material………………………………………………………………………………………………………. 5

1.2.1. Propiedades del bambú………………………………………………………………………… 6

1.2.2. Limitaciones del bambú……………………………………………………………………….. 7

1.2.3. Características Básicas de la Construcción con Bambú………………………. 9

2. Evolución de los Métodos Constructivos del Bambú…………………………………….. …….. 9

2.1. Sistemas de Construcción Tradicional……………………………………………………………. 10

2.1.1. Conceptos Estructurales Arcaicos………………………………………………………… 10

2.1.2. Casas tribales……………………………………………………………………………………….. 13

2.1.3. Construcción Tradicional Tecnificada (poste-viga)………………………………. 14

2.1.3.1. Sistemas constructivos…………………………………………………………….. 15

2.1.3.2. Principios Estructurales……………………………………………………………. 22

2.2. Sistemas de Construcción Moderna (Dúo-Dimensional)………………………………. 25

2.2.1. Estructuras con Ingeniería (poste-viga)

2.3. Estructuras Contemporáneas (Tri-Dimensionales)………………………………………. 29

2.3.1. Estructuras Reticuladas Espaciales…………………………………………………….. 30

2.3.2. Hypars (Paraboloides Hiperbólicos)…………………………………………………….. 32

2.3.3. Estructuras Tensadas……………….…………………………………………………………. 34

2.3.4. Estructuras de Conchas………………………………………………………………………. 36

2.3.5. Estructuras Tejidas……………………………………………………………………………… 36

2.4. Evolución de las Uniones de Bambú…………………………………………………………….. 38

2.5. Bambú no estructural……………………………………………………………………………………. 41

3. Conclusiones…………………………………………………………………………………………………………. 43

4. Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………. 44


1. INTRODUCCIÓN GENERAL A LA CONSTRUCCIÓN CON BAMBÚ

“Un futuro sostenible se construye con Bambú”

El bambú es uno de los materiales más antiguos utilizados para la construcción de

viviendas y otras estructuras. Como material de construcción es relativamente barato,

fácil de trabajar y fácilmente disponibles en la mayoría de los países donde crece el

bambú.

En el mundo de plástico y acero de hoy, el bambú continúa aportando su centenaria

contribución y aun crece en importancia. Los programas internacionales de cooperación

técnica han reconocido las cualidades excepcionales del bambú y están realizando un

amplio intercambio de variedades de esa planta y de los conocimientos relativos a su

empleo. En seis países latinoamericanos se adelantan hoy proyectos destinados a

ensayar y seleccionar variedades sobresalientes de bambú en todo el mundo, y también

a determinar al lugar potencial de ese material en las economías locales. Algunos de

estos proyectos han llegado ya a un grado de desarrollo en el que la multiplicidad de

usos del bambú ha llegado a ser una estimulante realidad.

De esta forma, la importancia del bambú como material de construcción en la

arquitectura contemporánea, está recibiendo también una mayor atención en los

últimos años. Incluso cuando se utilizan otros materiales, el bambú forma una parte

importante de la unidad, generalmente se asocia con otros materiales de construcción

como madera, barro, ladrillo, concreto y acero logrando edificaciones de mayor

durabilidad y de lenguajes formales muy diversos.

Y aunque los múltiples usos de este material tienen una larga tradición en América

Latina y Asia, hasta hace poco el bambú era todavía subestimado y poco conocido en el

campo de la construcción moderna para estructuras de alta tecnología. Es justamente

hoy en día que se necesita del desarrollo técnico de recursos naturales y renovables


como el bambú para poder construir de una manera más sostenible y que nos permita

una mejor calidad de vida a largo plazo.

Con el movimiento moderno, las tradiciones constructivas del bambú fueron olvidadas y

se reemplazaron por edificios de hormigón armado, relegando las construcciones de

bambú a los estratos más bajos, pero hacia fines del siglo pasado surgieron nuevas

generaciones de arquitectos que retomaron las viejas tradiciones, adecuándolas a los

usos y formas modernas con un éxito notable. El bambú está en la mira de arquitectos

modernos y las universidades investigan su comportamiento estructural en busca del

desarrollo de nuevas formas de uso.

Actualmente en Latinoamérica, las construcciones de bambú más conocidas son los

puentes del alemán Jörg Stamm y los pabellones del arquitecto colombiano Simón

Vélez. Los ensayos para estructuras espaciales como la cúpula geodésica de Shoei Yoh

en Japón son otros ejemplos de arquitectura contemporánea realizada en bambú.

En el contexto ecológico el uso del bambú juega un papel muy importante:

1.1. Beneficios medioambientales del uso del bambú

Recurso renovable y sostenible: Los beneficios medioambientales se han convertido en

una consideración importante en los últimos años. Los programas de construcción

deberían hacer hincapié en el uso de materiales locales, diseños eficientes en energía y

materiales que no dañan la salud y el medio ambiente y mano de obra intensiva que

emplee un mayor número de personas. Sólo el bambú puede satisfacer la mayor parte

de estos criterios, pues es un recurso renovable y sostenible. La manipulación del

bambú desde el lugar donde crece (guadual) hasta la obra necesita muy poca energía;

la diferencia de la cantidad de energía y gastos que se necesita en su proceso es muy

grande con respecto al acero u otros materiales. Estudios demuestran que el

tratamiento del bambú requiere sólo un 1/8 de la energía que necesita el concreto para

crear un material de construcción de la misma capacidad. En comparación con las

necesidades del acero, el bambú necesita sólo un 1/50 de la energía para su

procesamiento.

Control de la deforestación: El agotamiento de los recursos forestales y los controles

impuestos a su recolección han dado lugar a una grave escasez de madera como

materia prima. El bambú puede ser un sustituto viable para el control de la tala

indiscriminada de las selvas tropicales y para proteger el medio ambiente.

Depuración de la atmósfera: Las plantaciones de bambú son auténticos sumideros

capaces de fijar el dióxido de carbono. Cada hectárea de bambú puede absorber hasta

nueve toneladas de CO2 y de ella se puede conseguir material estructural suficiente para

construir nueve viviendas unifamiliares. El objetivo es generar una gran demanda sobre

la planta para estimular su siembra y aumentar la capacidad de absorción de CO2,

además de resolver el problema del déficit de vivienda que afecta a gran parte del

Planeta.


Sostenibilidad: Sostenibilidad social, económica y del medio ambiente es una cuestión

de actualidad con un campo de desarrollo creciente. El bambú tiene grandes calidades

para satisfacer todos los criterios de sostenibilidad. Puede ser regenerado dentro de los

2-3 años, mientras que la madera puede tardar más de 25 años. Es la planta de más

rápido crecimiento del mundo y la sustitución no requiere mucho tiempo. La mayoría de

los materiales son localmente disponibles y simples herramientas pueden ser suficientes

para construir casas de bambú a bajo costo.

1.2. El Material

El Bambú es un “pasto gigante”. Sus muchas especies se encuentran en climas

tropicales y templados en Asia, América y África. Algunas especies son tan pequeñas

que se las puede comer pero otras son muy grandes y resistentes. En general, el

bambú crece muy rápidamente y puede llegar a una altura de 10m a 20m en menos

que un año. Tiene la forma de un tubo ligeramente cónico y el diámetro exterior puede

variar de 3cm a 25cm según la especie.

La “Guadua angustifolia Kunth” es el bambú endémico de América, se extiende desde

el Norte de México hasta el norte de Argentina, especialmente en las zonas tropicales

de Colombia y Ecuador. Su diámetro exterior tiene un promedio de 12cm y un diámetro

interior entre 8-10 cm. La guadua llega en sólo 6 meses a una altura hasta 12m y

obtiene su madurez después de 3 años. Gracias a su alta resistencia, la guadua es la

especie más utilizada en América Latina. Por eso, la siguiente investigación se refiere

especialmente a la guadua, pero cabe decir que existen varias otras especies del bambú

que tienen propiedades físicas parecidas y se podrían aplicar las mismas técnicas que se

van a presentar.

El bambú está constituido por el rizoma, que es subterráneo, rugoso y grueso donde

acumula sustancias de reserva, y el tallo o culmo que es cilíndrico con entrenudos


separados por tabiques transversales. Es una gramínea leñosa arborescente y su

madera es muy resistente a tracción y compresión.

Es el tallo el que se usa como material estructural. En la mayoría de los casos se utiliza

secciones del mismo y en otros se aprovecha su encuentro con el rizoma para resolver

uniones muy comprometidas, por la gran rigidez de ese punto, ya que la unión de

piezas es el problema tecnológico más importante de las estructuras de bambú.

Por ser un material natural, no se puede precisar taxativamente su resistencia, por lo

que se impone verificar la misma para cada partida que se vaya a utilizar, cuando la

importancia de la estructura así lo requiera. La misma varía para cada especie y según

las condiciones microclimáticas y edafológicas donde crece, aun dentro de la misma

especie.

Es característica del bambú su gran eficiencia resistente por la muy adecuada

disposición del material. Su gran flexibilidad presenta ventajas y desventajas, según el

uso, condiciones y parte de la construcción en que se lo utilice.

1.2.1. Propiedades del Bambú

Las propiedades mecánicas varían de acuerdo a la especie, la edad del bambú, los

factores climáticos, el contenido de humedad y la altura de la caña.

Debido a su peso ligero, que permite bajarle el peso a la construcción, y a su gran

elasticidad que evita su ruptura al curvarse, es muy apropiado para estructuras

antisísmicas. Especialmente sus fibras exteriores la hacen muy resistente a fuerzas

axiales.

La relación entre peso - carga máxima y su forma tubular apto para fuerzas axiales lo

convierten en un material perfecto para estructuras espaciales en donde trabajan

solamente dichas fuerzas axiales. El Momento de Inercia es constante, para cualquier

eje de su sección, pues ésta es anular.

La densidad del bambú varía de 500 a 800 kg/m3. El bambú posee excelentes

propiedades de resistencia a la tensión especial. Se ha reportado que el pico de

aumento de la fuerza se produce alrededor 3-4 años y luego disminuye. Por lo tanto, se

considera que el período de madurez del bambú se sitúa alrededor de 3-4 años en lo

que respecta a la densidad y la fuerza.

– La fuerza de tracción = 1000 - 4000 kg/cm2

– Resistencia a la compresión = 250 - 1000 kg/cm2

– Fuerza de flexión = 700 - 3000 kg/cm2

– Módulo de elasticidad = 100000 - 300000 kg/cm2

La substancia y la textura de las cañas hace fácil la división a mano en piezas cortas

(aserrándolas o cortándolas), o en tiras angostas (hendiéndolas). No se necesitan


máquinas costosas, sino sólo herramientas simples. La superficie natural de muchos

bambúes es limpia, dura y lisa, con un color atractivo, cuando las cañas han sido

convenientemente almacenadas y maduradas.

Los bambúes tienen poco desperdicio y ninguna corteza que eliminar. Su sección

circular, generalmente hueca, la hace más liviana, fácil de transportar y almacenar,

permitiendo la construcción rápida de estructuras temporales o permanentes. El rápido

crecimiento del bambú lo hace económicamente muy competitivo.

1.2.2. Limitaciones del Bambú

El comportamiento del bambú puede variar mucho con respecto a la especie, al sitio

donde crece, a la edad, al contenido de humedad y a la parte del culmo o de la sección

que uno esté utilizando. Aún no existe ningún código oficial que ofrezca una norma de

clasificación para el uso estructural del bambú.

Dimensiones Variables

El bambú es un recurso natural que no se puede estandarizar. Por esta causa, el

proceso o fabricación en bambú no puede ser mecanizado fácilmente, y generalmente

su utilización queda dentro del campo del artesanado.

Cuando hay una provisión ampliamente suficiente de cañas, las desventajas de esta

variabilidad pueden ser superadas, hasta cierto punto, mediante especial cuidado en la

selección y clasificación del material. Una ulterior compensación puede obtenerse

prestando especial atención al desarrollo de alta destreza del corte y de la clasificación

de las piezas.

Superficies Disparejas

El empleo de ciertos bambúes se hace difícil por la combadura de las cañas, la

prominencia de los nudos, la desigualdad de medidas y formas, y la proporción de

variación longitudinal del ancho. La desigualdad y la conicidad, más marcas hacia el

extremo superior de la caña, pueden hacer difícil obtener una construcción ajustada, a

prueba de la intemperie y los insectos.

Para superar los efectos de la desigualdad el constructor puede seleccionar los bambúes

pensando en las exigencias de su empleo. Las diferentes partes de cada caña pueden

ser clasificadas de acuerdo con sus características dominantes, y las cañas pueden ser

cortadas de acuerdo con tales bases. Los diversos cortes pueden separarse en grupos

de acuerdo con los fines para los cuales sean más adecuados. Las cañas curvadas o en

zig−zag pueden ser empleadas cuando la forma no es importante, o donde pueden

proporcionar un efecto artístico. Los procedimientos especiales, tales como la

eliminación de nudos en las cañas enteras, pueden permitir la obtención de conductos

herméticos. Las cañas pueden ser rajadas para hacer paneles o esterillas. Finalmente el

diseño de la estructura y sus detalles arquitectónicos pueden ser modificados en cierta

extensión para utilizar más efectivamente la naturaleza y peculiaridades del material de

construcción.


Extrema Hendibilidad

Con excepción de los bambúes de paredes gruesas tales como ciertas especies de

Guadua entre otros, el bambú tiene tendencia a rajarse fácilmente, debido a la baja

resistencia a fuerzas perpendiculares a las fibras (cortante), tendencia que proscribe el

empleo de clavos. Ello también limita el tipo de técnicas adecuadas para la construcción

o unión de las unidades estructurales. Los remedios sugeridos son emplear las cañas

menos fácilmente hendibles, de las especies de paredes gruesas, para aquellos casos en

que la gran propensión a rajarse sea una desventaja; hacer los cortes terminales más

allá de los nudos, cuando sea posible. (los nudos tiene mayor coeficiente de resistencia

al esfuerzo de corte que los internudos y por consiguiente presentan menor tendencia a

rajarse) afirmar las uniones por medio de correas u otros materiales de amarre. Labrar

o taladrar los agujeros para colocar los clavos, tordnillos o clavijas.

Durabilidad

Se necesita un buen mantenimiento para aumentar la durabilidad. Una construcción de

bambú necesita una protección por diseño que asegure que el bambú no reciba

directamente ni humedad, ni rayones directos del sol. El bambú es muy combustible

cuando está seca, por lo que debe protegerse del fuego y como es vacio se quema

rápido.

Además, algunos bambúes son altamente susceptibles a la invasión o parcial

destrucción por los insectos xilófagos, tales como las termitas o polillas. Pueden

seleccionarse las especies de baja susceptibilidad a tales ataques, y las cañas pueden

tratarse para hacerlas menos vulnerables. Las superficies cortadas de los extremos de

las cañas son los sitios por donde los insectos efectúan por lo general su entrada y

deben ser motivo de especial cuidado.

Muchos bambúes muestran también una gran susceptibilidad al ataque de la

podredumbre por hongos, especialmente en condiciones húmedas y al contacto con el

suelo húmedo. En este caso, también la selección de las especies ha de contribuir a

superar estas debilidades, pero deberá emplearse alguna forma de tratamiento

preservativo para prolongar la utilidad de los bambúes expuestos a la humedad.

Preservación

Los bambúes varían de especie en especie en cuanto a la susceptibilidad de sus cañas a

la invasión de los insectos xilófagos. Aunque las cañas de unos pocos bambúes,

especialmente la Guadua angustifolia, tienen aparentemente una resistencia

relativamente alta, tanto a los insectos xilófagos como a la podredumbre por los

hongos. De acuerdo con investigaciones, existe correlación definida entre la

susceptibilidad a la invasión de los insectos xilófagos y el contenido de almidón y

humedad de las cañas, el cual debe ser menor al 15%. La preservación con bórax es

una solución económica y la más comúnmente usada.


1.2.3. Características Básicas de la Construcción con Bambú

Propiedades especiales: Ligeros, flexibles; gran variedad de construcciones

Aspectos económicos: Bajo costo

Estabilidad: Baja a mediana

Capacitación requerida: Mano de obra tradicional para construcciones de bambú

Equipamiento requerido: Herramientas para cortar y partir bambú

Resistencia sísmica: Buena

Resistencia a huracanes: Baja

Resistencia a la lluvia: Baja

Resistencia a los insectos: Baja

Idoneidad climática: Climas cálidos y húmedos

Grado de experiencia: Tradicional

2. EVOLUCION DE LOS METODOS CONSTRUCTIVOS DEL BAMBU

Este capítulo da un paseo por la evolución de las construcciones con bambú en las

zonas tropicales. Se expone un orden que se desarrolla desde lo más primitivo hacia lo

moderno, teniendo como guía la historia del hombre. Todos nos consideramos

“modernos”, aunque nos inspiramos con gusto en conceptos arcaicos. Pero sistemas

tradicionales como “poste y viga” no siempre encajan con materiales modernos y

pecamos por desconocimiento de sistemas constructivos modernos. Para ilustrar la

secuencia de la evolución en las estructuras, hay que relacionar la arquitectura en sus

más remotos orígenes y llevarla a las obras ultramodernas. Se demuestra que el bambú

era usado desde la cuna de la arquitectura y cabe en todas fases y expresiones de la

construcción contemporánea.

Desde los primeros cobijos y estructuras arcaicas en bambú, se pasa a las

construcciones tribales y tradicionales de varios países tropicales. Luego se explica con

ejemplos de varias obras la transferencia tecnológica de la madera al bambú. Especial

enfoque se da en los diferentes conceptos constructivos. Pero más allá de la simple

consideración del bambú como una madera mas, se desarrollaron recientemente

estructuras libres, que solo pueden funcionar con un material tan largo y ligero como

estos pastos gigantes. Inspirado por las membranas anti-clásticas de Frei Otto y en lo

artístico las superficies curvas y cuerpos torcidos de Frank Gehri se quiere llevar el

bambú a la arquitectura moderna. Debido a la curvatura natural del bambú se pueden

construir formas geométricas que serian muy complicadas de lograr en materiales

industriales. Pero siguiendo la lógica innata de esta fibra natural se logra no solamente

una estética muy orgánica. La utilización de este material ecológico amable no es

solamente un substituto de madera, - el bambú impone un estilo nuevo en la

arquitectura. Su sistema constructivo es fácil de entender, las técnicas son simples y

pueden elaborarse hasta por personas no especializadas.

La siguiente descripción de las categorías explica su carácter evolutivo y demuestra

que cada paso es basado en las técnicas desarrolladas de sus antepasados. No siempre

se permite una clara distinción, ya que algunas técnicas tradicionales mezclan


conceptos estructurales. De igual manera se encuentran algunas técnicas ancestrales

cooperando sin contradicción en construcciones ultramodernas.

2.1. SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN TRADICIONAL

2.1.1. Conceptos estructurales arcaicos

Las invenciones tecnológicas de los refugios nómadas de las culturas primigenias son un

excelente ejemplo de arquitecturas ligeras, flexibles y adaptables en las que podemos

encontrar soluciones constructivas importantes y cuyo estudio es de gran relevancia

porque todas las características arquitectónicas de las construcciones ligeras

contemporáneas hechas en bambú se encuentran presentes en estas construcciones

primigenias.

El Tejido

El tejido es una de las primeras invenciones encontradas en los cobijos nómadas. Es

una membrana conformada por hilos dispuestos en trama y urdimbre formando una

hilada de trama ortogonal. Los hilos de urdimbre son ubicados paralelamente y los hilos

de trama son perpendiculares a la urdimbre y cruzados con lo que se conforma el

tejido. La palabra latina “membrana” significa pergamino o piel y cuya característica

principal es su poco espesor.

Algunas referencias de cestería de bambú en grande son las casas en forma de colmena

gigantes y las casas elefante, en Etiopía. Las estructuras son una mezcla entre cestas y

conos.

Sidamos

En Etiopía encontramos cobijos conocidos como “Sidamo”, también llamados “Colmenas

de abejas” por su similitud formal con las moradas de las abejas. Estos cobijos son

monofamiliares, con una organización espacial funcional donde la cantidad de ganado

que se tenga determina la ubicación e importancia social de la familia. Son de planta

circular entre 7 a 8 metros de diámetro y como el material básico de construcción es el

bambú supone la localización de estos cobijos en áreas donde crece esta planta.

El Sidamo dispone de un mástil central de apoyo a toda la cubierta; en el perímetro del

círculo se siembran varas de bambú para realizar un tejido en dos sentidos de trama y

urdimbre, donde la urdimbre es la vara colocada en forma de meridianos radiales y la

trama de lajas de bambú se teje de manera ascendente en forma de aros paralelos que

van teniendo diámetros más pequeños en la medida en que van subiendo, como en una

cesta de mimbre.

El mismo tejido se utiliza como andamio para los tejedores en la medida en que la

altura va subiendo, una altura total del cobijo que suele alcanzar entre 6 y 8 metros.

Posteriormente se coloca el cerramiento con hojas de bambú que le sirven de


impermeabilización conformando una cubierta tipo sandwich de varias capas con

funciones diferentes. La única abertura es el acceso pero como la piel está tejida deja

unos orificios de tamaño suficiente para que el humo del fogón salga.

Casas Elefante

Los dorza eran antiguamente un pueblo de guerreros pero hoy han pasado a ser

agricultores y ganaderos. Sus construcciones son diferentes a las del resto del país, se

hacen con una estructura de bambú y un tejido exterior de hoja “Ensete” o falso

banano. Esta cobertura se debe cambiar cada 20 años.

Estas construcciones alcanzan alturas de 12 m y el aspecto exterior da la impresión de

ser una cabeza de elefante, de esto les viene el nombre. La trompa es la puerta de

entrada y los ojos unos ventanales para airear la choza.

Las termitas, que abundan en la zona se van comiendo la estructura, lo hacen de una

forma muy peculiar, pues no destruyen directamente la casa sino que van quitándole

cm de altura, de forma que su ciclo de vida es de unos 90 años, ya que van reduciendo

su altura hasta que son inservibles.

Sidamo o “colmena” Casa “elefante”

Cabe destacar que estos cobijos, mantienen características similares desde el punto de

vista arquitectónico, entre las cuales podemos mencionar:

1. Techos alabeados que permiten escurrimiento de las aguas de lluvia.

2. Cubiertas perimetralmente apoyadas, con lo que, además de proteger la morada de

animales y de los factores ambientales como la lluvia y el sol, se logra repartir toda

la carga que llega al suelo, además del peso propio, las sobrecargas producto de las

ventiscas o ráfagas de vientos.

3. El tejido constituye una piel que ventila el espacio interior.

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4. Las formas geométricas globales anticlásticas contribuyen a la estabilización de la

estructura.

Una versión moderna de estos cobijos tejidos hizo Marko Brajovic en Costa Rica, usando

tiras de guadua rajada para sus obras de “woven architecture”.

The Bamboo House "La casa en el Aire"

La Casa en el Aire es un proyecto desarrollado a comienzos del 2003 en una zona del

humedal de Cocles en Costa Rica por los arquitectos Marko Brajovic, Ignacio Platas,

Richard Porcher, Stefanie Vandendriessche y Jordan Wynnychuk (hasta el 2006; Su-

Studio). Se trata de la realización de una vivienda privada construida enteramente en

bambú de la variedad Guadua Angustifolia, utilizando para ello un equilibrio entre

técnicas tradicionales de montaje y un avanzado software de creación propia para la

concepción y el diseño.

Tras estudiar las artes de cestería empleadas por la tribu Naso (Pueblo Teribe, Panamá)

se aplicaron en diferentes modelos a escala para realizar las pruebas de carga,

experimentando con diversos diseños y estructuras.

Marko Brajovic, en el libro “BAMBOOLAB El Viaje de la Princesa” escribe;

“Analizando los sistemas constructivos de las comunidades indígenas in Asia, América

del Sur, África y Europa, como en todas las áreas tropicales y subtropicales, podemos

encontrar el mismo concepto estructural de “tejer el espacio”. El “lenguaje tejido”, es

una estructura gramatical ancestral que presenta el mismo paradigma implícito en la

forma mentis humana de percibir y componer objetos y el entorno. El tejer cestas es

originariamente más antiguo que la cerámica. La función primaria es de contener los

objetos y transportarlos, segunda de trasmitir símbolos y cuentos través sus patrones.

Fibras naturales, particularmente bambú, es la componente principal de tales

estructuras, de cestas, tejidos, arquitectura, hasta la ingeniaría civil y náutica.


El conocimiento común de la era del metal, del bronce, o la era industrial, no consideran

la existencia de una “Era de la Fibra”, que obviamente no se puede encontrar en las

excavaciones arqueológicas. En nuestra época de los métodos de diseño post-industrial,

y la investigación de nuevos materiales de fibras hibridas y tenso-estructuras, la

arquitectura en bambú se presenta con una increíble contemporaneidad. A partir de

estos conceptos, mi investigación está basada en “Tejer Arquitecturas” en lugar de

“Construir Arquitecturas”.”

Su investigación sigue en Japón, como BRAJOVICVANDENDRIESSCHE, en el diseño de

un robot que a partir de inputs de sonido del entorno natural, “modela” un espacio

arquitectónico, “de-formando” el crecimiento natural de los bambús.

2.1.2. Casas tribales

Con el incremento gradual de la agricultura se desarrolla la arquitectura hacia una casa

con una concepción de poste y viga, usando un sistema tradicional para las paredes

conocido como bahareque.

El Bahareque

La técnica del bahareque, que en algunos países de Latinoamérica se denomina quincha

(en inglés wattle and daub) consiste en elementos verticales y horizontales formando

una malla doble que crea un espacio interior, posteriormente rellenado de barro con

paja. Los elementos verticales usualmente están compuestos de troncos de árboles y

los horizontales de cañas de bambú, carrizo o ramas.

Las construcciones mixtas, como el caso del bahareque, son estructuras muy elásticas y

por lo tanto reaccionan adecuadamente ante las solicitaciones sísmicas, esas

estructuras debido a la presencia de buena cantidad de elementos de madera disipan

energía rápidamente.


Edificación de Bahareque, Brasil pared de bahareque

Cuando la estructura se encuentra debidamente arriostrada, en paredes y cubierta, los

efectos de vibraciones producto de un sismo se controlan rápidamente. Sus uniones al

no ser rígidas permiten que las estructuras sean elásticas.

Uno de los problemas en caso sismo es el desprendimiento de su relleno; su fácil

fisuración hace que luego de un sismo tenga una imagen de estructura muy afectada,

para ello hay que controlar este efecto mediante el uso de malla entre el relleno y el

empañetado.

2.1.3. Construcción Tradicional Tecnificada (Poste - viga)

Basado en las técnicas aprendidas con la casa tribal, se desarrolla la construcción

tradicional, como se ve todavía en el campo y las zonas suburbanas de Latinoamérica y

algunos países del continente asiático.

El solo bambú puede ser utilizado para hacer partes de una casa con excepción del

fogón de la chimenea. En la mayoría de los casos, sin embargo, el bambú es combinado

con otros materiales de construcción tales como madera, arcilla, cal, cemento, hierro


galvanizado, y hojas de palma, de acuerdo con su relativa eficiencia, disponibilidad y

costo.

2.1.3.1. Sistemas de Construcción Tradicional más usados

1-Sistema de Bahareque modificado por paredes de esterilla de Guadua.

2-Sistema con paneles de esterilla de Guadua prefabricados in situ.

3-Sistema normalizado en Guadua y madera.

El primero de ellos, tiene importantes variaciones con respecto al Bahareque de barro

embutido, que consisten en el uso de paredes forradas por ambos lados con esterilla de

Guadua; en la introducción de un zócalo aislante de la humedad; en la inclusión de

varias alternativas para la construcción de la estructura del techo; así como en otros

detalles que se verán más adelante, por lo que su diferencia es notable.

Los otros dos sistemas, no solo son novedosos por sus características, sino porque

plantean la posibilidad de poder atender más rápidamente un mayor volumen de

construcción de vivienda económica mediante la fabricación de paneles grandes,

armados en el sitio, al pie de la obra donde van a ser ensamblados, como lo plantea el

segundo sistema, o a nivel industrial, mediante la fabricación de paneles normalizados,

que bien puede realizarse en talleres industriales o en talleres de tipo artesanal, de

acuerdo al volumen de producción exigido, aunque también puede fabricarse al pie de la

obra si se trata de pocas viviendas, como lo plantea el tercer sistema.

Este último sistema tiene la ventaja sobre los otros dos, que sus paneles, por ser

relativamente pequeños, son de fácil fabricación, manejo, almacenamiento, transporte y

montaje, por lo que el lugar de producción puede ser diferente y aún distante del lugar

de ensamblaje, lo cual trae ventajas de tipo económico relacionadas con su producción

comercialización y transporte, al poderse atender pedidos voluminosos a mayores

distancias.

Estos tres sistemas no son excluyentes entre sí. Por el contrario, permiten ser utilizadas

algunas soluciones de unos en otros, aumentando así las posibilidades de diseño y

construcción.

1.- Sistema de Bahareque Modificado por Paredes de Esterilla De Guadua

Como su nombre lo dice y se mencionó anteriormente, es una modificación del muy

conocido Bahareque que, como sistema de cerramiento de espacios, ha sido utilizado

por milenios por diferentes culturas del mundo.

El Bahareque comúnmente es construido con una serie de elementos verticales (tallos

de madera rústica, de palma, etc.) que están unidos lateralmente por dos cortinas de

elementos horizontales (caña de bambú, caña brava o similares), separadas entre sí en

sentido vertical aproximadamente 10 cm., conformando en conjunto una especie de

jaula, en cuyo interior se embuten, primero, piedras de canto rodado y, luego, hacia


arriba, un amasijo de tierra y agua, generalmente revuelta con los pies, que alcanza el

estado pastoso o blando, el cual es aplicado manualmente hasta el tope de la pared.

El sistema que nos ocupa, en cambio, se construye con parales de Guadua de entre 8 y

12 cm. de diámetro, según el tipo de pared y la variedad de Guadua utilizada. En vez de

piedras en la parte baja, tiene un zócalo de 2 a 3 hiladas de ladrillo de barro cocido, sea

con huecos o macizo, o con bloques de cemento, para aislar a la Guadua de la humedad

del suelo y del chisguete del agua de lluvia.

En vez del enjaulado formado por los elementos horizontales separados entre sí, por

donde se embute el amasijo de tierra, el sistema propuesto lleva por cada lado de la

pared una cortina de esterilla de Guadua. Esta esterilla va clavada a los parales y cosida

con alambre delgado. La pared así construida se diferencia de la del Bahareque

embutido en que la doble cortina de esterilla conforma, junto con los parales y

diagonales un conjunto de oquedades o cámaras de aire que representan las siguientes

ventajas.

* La pared de esterilla tiene menos peso que la de Bahareque y, por lo tanto, requiere

de menores especificaciones en los cimientos y en la estructura que la soportan.

* Las cámaras se comportan como aislantes térmicos de comprobada eficacia y también

como aislantes acústicos en menor grado.

* Al ser hueca gran parte de la pared, permite en su interior la instalación de la red

eléctrica, debidamente protegida por tubería conduit y cajetines, así como la red de

aguas blancas. La red de aguas servidas y excretas es preferible montarla fuera de la

pared para facilitar su reparación.

* Si al material de Guadua utilizado se le ha hecho el tratamiento preventivo y se ha

curado adecuadamente; si se le protege su base con la construcción del zócalo de

ladrillo, de bloque o con otro sistema similar; si se frisa y protege con pintura por

ambas caras y se dota de aleros suficientes, la pared queda protegida contra la

humedad y el ataque de insectos, permitiendo que su duración se prolongue por 60 o

más años, tiempo más que suficiente, dado su bajo costo y su fácil construcción. Todo

depende del mantenimiento que se le siga dando periódicamente como lo exige

cualquier otro sistema constructivo.

Por la gran resistencia a la compresión que presenta la Guadua angustifolia, las paredes

conformadas por parales y diagonales, debidamente estabilizados, garantizan el soporte

de varios pisos sobre ellas, más la estructura del techo y la carga de una cubierta tan

pesada como la de teja de barro cocido.

Colocación de la esterilla

Después de construir el zócalo sobre el cimiento y de instalar la solera inferior sobre el

zócalo -fijándola a los chazos de madera- y de haber instalado sobre ella los parales y

diagonales, junto con la solera superior; es decir, una vez constituido el esqueleto de la

pared y verificadas su estabilidad y rigidez, se procede a colocar la esterilla,

inicialmente por la parte exterior de la construcción, hasta completar el cubrimiento por

esa cara, dejando la otra cara, sin esterilla, con el fin de permitir la instalación de las


redes eléctrica y de agua potable; después de lo cual se procede a colocar la esterilla

por la cara fallante de cubrimiento.

Tanto por la parte exterior como por la interior se fija la esterilla a los parales y a los

diagonales mediante clavos, distanciados entre 3 y 8 cm., en cada uno de los cuales se

enlaza un alambre delgado, conformando una especie de costura. Cuando la pared va

frisada, la esterilla debe colocarse con la faz cutinizada (la más dura) hacia el interior de

la pared.

En este caso, como esta esterilla sirve de base al pañete y al friso que se vayan a

aplicar a la pared, deben separársele los elementos (latas o cintas) que la conforman,

estirando la esterilla transversalmente al momento de instalarla. Es decir, como la

esterilla se coloca horizontalmente y se empieza a fijar de arriba hacia abajo, entonces

el esfuerzo de estiramiento debe hacerse siempre hacia abajo, procurando que las

rendijas que van apareciendo no sobrepasen un centímetro de apertura. Estas rendijas

se requieren para retener el pañete. Entendiendo por "pañete" a la primera capa que se

aplica directamente al esterillado, consistente en una mezcla de tierra cernida seca, no

arcillosa, arena, cal hidratada (apagada) y sisal o cabuya picada en trozos de 5 a 8 cm.

(o en último caso, tallos de pasto picado del mismo largo) para evitar que se raje, en la

proporción de una parte de cal, tres de tierra y tres de arena. Por "revoque" o friso

entendemos el mortero corriente de cemento y arena que se aplica como segunda capa.

La cantidad de agua varía según el tipo de mezcla requerida y la etapa de su aplicación.

Para facilitar la labor de fijación de la esterilla se debe realizar entre dos personas.

Mientras una sostiene la esterilla en su sitio, la otra la fija por su parte superior

únicamente, luego, el que la sostenía, la estira halándola desde abajo, mientras el otro

va clavándola de arriba hacia abajo, pero solamente a medio clavar.

Cuando se han colocado todas las esterillas de ese lado de la pared, se procede a

hacerle la costura con alambre delgado; para lo cual el que antes sostenía y estiraba la

esterilla, ahora le da una vuelta o dos a cada clavo con el alambre, manteniéndolo

siempre bien templado; operación que repite en cada clavo, mientas la otra persona

procede a terminar de clavar los que ya estén debidamente entorchados.


2.- Sistema De Paneles Armados IN SITU

Este sistema representa un avance sobre el sistema tradicional, porque plantea la

fabricación en serie para desarrollos colectivos, mediante la fabricación, al pie de la

obra, de paneles grandes o paredes completas por series, con la utilización de

formaletas (moldes o matrices), dentro de las cuales se arman dichos paneles.

No requiere de instalaciones fabriles costosas ni complicadas porque, con el uso de

tecnologías sencillas, herramientas corrientes y mano de obra no especializada,

simplemente bien entrenada, se logran los objetivos.

Lo único exigente de este sistema es su cuidadosa programación y desarrollo, lo que es

fundamental en cualquier proceso de este tipo.

Lo novedoso consiste en que no se utilizan, altas tecnologías para el corte, selección y

montaje de las piezas que conforman los paneles sino que, con tecnologías sencillas y

utilizando unos pocos elementos de madera aserrada y el resto de Guadua, se logra

masificar la producción y acelerar el montaje, bastante diferente al tradicional que,

como lo vimos en el ejemplo anterior, es más demorado, puesto que se debe

seleccionar cada paral, medirlo, cortarlo a la medida, colocarlo, aplomarlo y clavarlo

finalmente.

En cambio, con este sistema, se colocan y clavan rápidamente los parales y diagonales,

previamente cortados y entallados con la misma medida -si son paneles con remate

superior horizontal o con las medidas diferenciadas pero cortadas en serie, si

corresponden a paneles con la pendiente del techo.

La fabricación de cada panel es sencilla, puesto que solo se trata de colocar cada uno de

los parales, previamente cortados a la distancia que ya está marcada en la formaleta y

clavarlos a las soleras inferior y superior, que también están debidamente ubicadas en

la formaleta, para luego colocar y clavar la esterilla sobre la armazón así configurada,

con lo que se le da rigidez al panel. Debe dejarse el último tramo superior de éste sin

esterillar, con el fin de facilitar el ensamble con otros paneles.

Una vez elaborado el panel o pared en la formaleta y habiéndole colocado la esterilla

por una de sus caras, se traslada al pie de la obra para su montaje.

El panel se esterilla por un lado, en caso de que haya que colocársele en su interior

algún ramal de instalaciones eléctricas o sanitarias. En caso de no contener ninguna

instalación, se debe forrar por ambas caras con la esterilla, a fin de darle mayor rigidez

y correr menos riesgos de desajuste en el traslado y montaje.

El montaje en la obra debe comenzarse por una esquina, para agilizar su verticalización

y estabilización, previo el trazado en el piso de las líneas de contorno de las paredes.

Este trazado facilita la exacta ubicación de cada uno de los paneles.

Debe lograrse que la articulación de dos o más paneles sea exacta, rígida y estable.

Antes de rigidizar esta articulación, con el clavado definitivo, deben verificarse

cuidadosamente la exacta ubicación, la verticalidad y el ajuste exacto con los paneles

vecinos correspondientes.


Se procede entonces a clavarlos o a fijarlos con pernos con tuerca, según el caso y a

colocar las riostras o diagonales en la solera superior, para luego fijar definitivamente

los paneles al piso. La inamovilidad de su base se logra al fijar los paneles a la

estructura y al entablamento, en caso de llevar tablas en el piso. Esta inamovilidad se

refuerza, más aún, al ser vaciada la losa de concreto, porque quedan las paredes

completamente aprisionadas por la losa. Y se estabiliza definitivamente todo el

conjunto, al colocarle los elementos que conforman la estructura del techo.

Para lograr unidad en las paredes y evitar rajaduras, por el esfuerzo cortante que se

puede presentar en las uniones de dos o más paneles, debido a movimientos telúricos,

a asentamientos diferenciales o a dilataciones por cambios de la temperatura ambiente,

se coloca la esterilla por la cara que aún no estaba forrada, procurando que abarque, a

manera de puente, -los paneles comprometidos en dicha articulación, neutralizando así

los esfuerzos cortantes y evitando las molestas fisuras en las paredes.

Por la otra cara, como cada panel tiene su esterillado independiente, por lo que se ve

claramente la línea de unión, es necesario clavarle malla de alambre de hueco

hexagonal (malla de gallinero) a fin de contrarrestar el efecto cortante, lográndose de

paso, un mejor amarre al friso y mejor presentación de la pared.

3.- Sistema Normalizado en Guadua y Madera

Este sistema puede ser aplicado fácilmente a nivel industrial, debido a su bien lograda

modulación que permite producir en serie todos los elementos rápidamente, utilizando

mano de obra más artesanal que técnica, con herramientas y maquinarias de uso

corriente y con el consumo de materiales económicos.

El tamaño de sus elementos (paneles, cerchas, etc.) cuya dimensión modular es de 30

cm. permite el fácil almacenamiento y rápido transporte. Por ello nos brinda un amplio

abanico de posibilidades para la construcción masiva de viviendas modulares sencillas y

económicas, a la vez que estables y seguras, para ser levantadas en diferentes tipos de

terrenos.

Este sistema modular funciona cabalmente en terrenos planos, pero lo más importante

de resaltar, es su gran adaptabilidad a los terrenos pendientes o de ladera.

Tipos de Paneles Prefabricados

Se pueden construir los paneles de dos maneras:

1-En forma continua, es decir, un solo panel cuya longitud sea igual al largo de la pared

(parecido a los presentados en el anterior ejemplo de construcción de viviendas con

paneles fabricados in situ)

2-Por repetición de paneles modulados prefabricados


Casa de Bambú Modelo en Guayaquil, Ecuador

Para traer todos los sistemas tradicionales de vivienda juntos, INBAR ha iniciado un

complejo de viviendas en Guayaquil, Ecuador. Los objetivos principales del proyecto

fueron: i) intercambiar conocimiento en sistemas de vivienda en Asia y América latina,

ii) documentar todos los sistemas de vivienda para permitir su transferencia a otras

partes del mundo, y iii) determinar y comparar las diversas variables de cada sistema

de paredes con otros, particularmente en términos de costos, tiempo y eficacia. Una

casa modelo fue construida en Guayaquil para alcanzar estos objetivos. El proyecto fue

financiado y manejado en común por la oficina regional de INBAR América Latina

(LARO) y la Universidad Católica, Guayaquil.

La características principal del proyecto fue la inclusión de 10 diversos tipos de paredes

de bambú en una sola casa. Todos los sistemas tradicionales y mejorados conocidos de

paredes fueron incluídos para concentrar todo el conocimiento de vivienda junto en un

edificio de ejemplo. Más importante, los sistemas existentes de paredes fueron

modificados y ajustados según las situaciones locales para mejorar calidad y reducir el

costo.

1. Bahareque tradicional: El bahareque tradicional utiliza postes de madera y de bambú

como el marco principal de la pared. Los listones de bambú se colocan con un

espaciamiento de 5-cm entre ellos a ambos lados del bastidor principal y el espacio

hueco entre los listones se llenan de barro (fango, lodo) embalado. Esto también se

conoce como bahareque sólido. La pared se enyesa generalmente con el fango y

estiercol de vaca mezclado con paja del arroz. Sin embargo, en esta casa particular

todos los postes eran de bambú y en vez de los listones de bambú, el bambú

aplanado (también conocido como esterilla) fue colocado horizontalmente con la

parte externa dura de los revestimientos de bambú hacia el interior de la pared. La

parte hueca entre el esterilla de bambú horizontal fue llenada de barro.

2. Bahareque mejorado: La estructura principal de esta pared es similar a la del

bahareque tradicional. Sin embargo, los espacios entre los bastones horizontales

(esterilla) no fueron llenados. Esto se conoce como bahareque hueco. Esta pared es

muy ligera y conveniente para los climas calientes y húmedos. La esterilla de bambú


entonces se cubre con malla para pollos para facilitar el enyesado con mortero de

cemento.

3. Quincha tradicional usando un marco de madera: La estructura principal de esta

pared es un marco de madera. Cada lado del bastidor se cubre con esterilla de

bambú colocado horizontalmente con los revestimientos laterales verdes hacia

adentro. En algunos casos los listones de bambú se utilizan para fijar el bambú

aplanado al panel de pared. La pared entonces se enyesa con el mortero del

cemento.

4. Quincha tradicional usando el marco de bambú (postes): El quincha tradicional se

fabrica en marco de madera con el bambú tejido o aplanado y se enyesa

generalmente con barro. Sin embargo, este tipo de pared tradicional fue fabricado

con postes de bambú y el bambú aplanado con los revestimientos laterales verdes

hacia adentro. El exterior de la pared fue enyesado con barro y estiércol de vaca.

5. Quincha Mejorado: La estructura de esta pared es similar con la del quincha

tradicional con el marco de bambú. Sin embargo, la pared se enyesa con mortero de

cemento sobre malla para pollos.

6. IPIRTI modificado - Este sistema fue desarrollado en IPIRTI, India (Insituto de

Investigación y Entrenamiento de la Industria del Chapeado). Éste es un tipo de

sistema modular en el cual los postes se erigen a espaciamientos iguales de 1 a

1.5m. Los postes se perforan a intervalos de 15-cm para insertar pasadores de

acero. El bambú partido entonces se ata a los pasadores de acero horizontalmente y

se forma verticalmente una rejilla. Se aplica malla para pollos y la pared se enyesa

con mortero de cemento. El grueso total de la pared es de alrededor de 5cm. Sin

embargo, contrario a la India, el braguero prefabricado no fue utilizado en este caso

debido a la cantidad de trabajo implicado. Además, Chonta (madera dura de palma)

fue utilizado en vez de pasador de acero para reducir el costo de la casa, y las placas

de la pared (vigas de madera) fueron substituidas por el bambú.

7. Pared mejorada de Hogar de Cristo: Una pared típica de Hogar de Cristo incluye un

marco de madera con el bambú aplanado a un lado del bastidor. En este caso, sin

embargo, el bambú aplanado se utiliza a ambos lados del bastidor. Las partes

internas suaves del bambú aplanado, que dan al exterior de las caras de la pared, se

enyesa con mortero de cemento y la parte externa dura del bambú, que hace frente

al interior de la pared, se deja sin enyesar para mostrar el bambú.

8. Pared de bambú diagonal con yeso - el propósito principal de esta pared es estético.

Los listones de bambú se colocan diagonalmente a ambos lados del bastidor de

madera o de bambú intercalado con malla para pollos. Los listones están espaciados

alrededor de 5cm entre ellos. Los espacios entre los listones se enyesan con mortero

de cemento.


9. Vista de esterilla de bambú - esta pared se hace del bambú aplanado en el cual la

pieza externa de la pared se deja natural o se barniza y la pieza interna de la pared

se enyesa con mortero de cemento.

10. Vista de tiras de bambú: Este tipo de pared es similar a la pared de esterilla pero en

vez de usar el bambú aplanado, los listones se colocan en diversas direcciones. La

pieza interna de la pared se enyesa con mortero de cemento.

Bahareque Hueco y Sólido Pared IPIRTI

2.1.3.2. Principios Estructurales

Dado que en el culmo de Bambú predomina una dimensión sobre las otras dos, toda

estructura que se haga con él parte de un elemento lineal generador, sea para diseñar

estructuras convencionalmente llamadas planas en las que acciones reacciones, cargas

y deformaciones se analizan en el mismo plano, superficiales (con dos dimensiones

dominantes) o espaciales en las que el comportamiento estructural sólo se explica en el

espacio. Como tal admite también la constitución de secciones compuestas, ya sea para

aumentar su resistencia o para disminuir su deformabilidad.

Un principio general: aprovechar el culmo en toda su longitud, siempre que sea posible

Desde que el principal problema constructivo de toda estructura de bambú es la unión,

nudo o el encuentro de elementos, aprovechar al máximo la continuidad del material es

una condición siempre deseable. Toda vez que se pueda constituir la estructura sin

fraccionar sus elementos constituyentes se evitará un detalle de empalme de piezas

punto más lábil de estas estructuras.

Estructuras Planas

La forma más elemental de utilizar el bambú es como se lo encuentra en la mata. Como

viga, es decir trabajando a flexión, tiene una resistencia adecuada pero su gran

deformabilidad (flecha) debe ser evitada sea con secciones compuestas o con elementos

estructurales auxiliares como tornapuntas o pies de amigo, para disminuir la luz

efectiva, aprovechando las ventajas de la continuidad.

Es también muy apropiado para constituir reticulados bidimensionales, como se ve

mayormente en estructuras modernas, aunque cabe destacar que en el plano

perpendicular al de la estructura, se pueden dar grandes deformaciones en el proceso

de montaje.


Los sistemas de construcción tradicional de poste-viga, se basan en estructuras planas

(bidimensionales), y se caracterizan básicamente por:

Columnas y vigas simples o de sección compuesta.

Uniones sencillas tipo “boca de pescado”, atornilladas o reforzadas con mortero si es

necesario.

Envigados y Cerchas simples para cubiertas a 2 o 4 aguas, de mediana luz

Elementos auxiliares como tornapuntas o pies de amigo.

Estructura de columnas y envigado simples, casa tradicional en Nicaragua

Vigas y columnas de sección compuesta


CARPINTERIA BASICA DE LA GUADUA

Empalmes de piezas horizontales de Guadua Entalladura básica en la articulación de piezas

Unión “boca de pescado” Conexión con pernos

Columna empotrada con tubo de acero Columna articulada con varilla y mortero


2.2. Sistemas de construcción moderna

2.2.1. Estructuras con ingeniería.

Donde no alcanza el largo de un tronco natural, empieza la ingeniería. El sistema

tradicional tiene proyectos destacados, combinando las uniones tradicionales con

uniones de ingeniería, dando como resultado edificaciones audaces en varios pisos con

grandes aleros. Así se puede decir que se inició el auge de la construcción moderna con

Guadua.

Pabellón Zeri, Manizales, Arq. Simón Vélez

Reticulados planos

En esencia definimos a las estructuras reticuladas como las formadas por elementos o

barras vinculadas entre sí en forma triangular y con las cargas actuando sobre los

vínculos o nudos. Para el bambú, conviene que los cordones sean continuos, para evitar

la multiplicación de nudos. Si además se hacen dobles o triples las uniones resultan más

fáciles de realizar, evitando cortes en la sección de la caña, que siempre son puntos

lábiles o vulnerables en este tipo de estructuras.

La flexibilidad del bambú permite también generar reticulados de perfiles curvos.

Cercha Pez


Triangulaciones

La triangulación es una disposición que puede mirarse como un elemento estructural

más y se aplica a la formación de casi todos los tipos estructurales, sean columnas,

vigas, arcos, pórticos y hasta estructuras laminares. Ante la linealidad y la flexibilidad

del bambú, es especialmente apta para trabajar con sus culmos pues permite el

arriostramiento que evita la flexión parcial o total de los elementos longitudinales y del

conjunto, particularmente en los sectores comprimidos.

Variantes en el uso de la triangulación: los tornapuntas

Veremos a continuación, diversas alternativas de formas estructurales donde la

triangulación es la protagonista, sea en el plano o en el espacio. Es necesario volver a

insistir que los planteos en el espacio, son mucho más apropiados para el bambú, pues

neutralizan su flexibilidad en todos los planos, tanto en el proceso de armado como en

el montaje y su trabajo en régimen de servicio.Diseñar y realizar en el espacio es

menos artificioso que resolver la estaticidad en el plano para luego analizar la

estabilidad en el espacio.

Techo de escenario en Armenia, Colombia, J. Stamm

Como ya se mencionó, la unión de bambú está en desventaja en cuanto a uniones de

compresión, así que le debemos ayudar con un relleno del vacío y evitar el

aplastamiento.

Pero algunos bambúes tienen una ventaja en uniones de palos cruzados: La Guadua

tiene una capa externa muy dura y se parece en esto más a un tubo metálico que a la

madera, así que en muchos casos no se deforman los pernos en las uniones cruzadas.

Con una adicional inyección de mortero se permite una fijación confiable de pernos y las

uniones pueden ser calculadas por programas computarizadas, cuando son metálicas.

Así que con este sistema constructivo, donde se cruzan guaduas en varios niveles,


atornillados con pernos entre sí, se pueden elaborar cerchas complejas para estructuras

de varios pisos, o para puentes.

Otra gran ventaja de este sistema es la posibilidad de prefabricar varias cerchas sobre

una horma en el piso. Varias cerchas pueden prefabricarse sin peligro de altura y con

gran precisión. Debido al bajo peso propio del bambú tubular se puede, con la ayuda de

un trípode, levantar fácilmente toda la estructura, una cercha tras otra, posicionarlas y

fijarlas. Las uniones se llenan de mortero una vez terminada la colocación de las

correas.

El método es más seguro, más preciso, mas rápido y no se necesita andamios. El

mismo método se aplica en la prefabricación de puentes. Dependiendo del tamaño se

puede colocar cercha por cercha, o la estructura del puente entero.

Puente Green School en Bali (22 m), Jörg Stamm, 2007

Puente del Liceo Francés, Pereira (52m), J. Stamm Puente en Cúcuta, Colombia (31 m), J. Stamm

Los elementos constructivos que destacan por su comportamiento estructural son:

· Columnas espaciadas, compuestos de 4 postes combinados.

· Vigas compuestas con pasadores en V. pasando la columna espaciada y fijada con

pasador o tornillo

· Pie de amigos, que interceptan la columna espaciada en boca de pescado o en unión

de pasador o tornillo.

· Cerchas compuestas, unidos entre sí por unas vigas de amarre.

· Fácil de calcular, rápido de construir, preciso, modular, liviano.


· Alta eficiencia en cuanto a cantidad de bambú por metro cuadrado (5 – 6 metros

lineales por m2 de techo.)

Columna espaciada Detalle de uniones, Pabellón ZERI en Manizales

Entre algunas de las obras más representativas de la construcción moderna en bambú

tenemos:

Iglesia en Pereira, Colombia, Arq. S. Vélez

Green School Bali, Indonesia


2.3. Estructuras Contemporáneas

Estructuras espaciales

Son en principio muy apropiadas para el bambú, pues al ser generadas por un módulo

espacial, es mucho más sencillo legrar su estabilidad en todos los planos, lo que facilita

siempre el proceso de montaje en obra. En ella incluimos los estereorreticulados y los

sistemas de doble curvatura, generados a partir de rectas como paraboloides

hiperbólicos, conoides, cúpulas geodésicas, hiperboloides de revolución, etc.

Mientras las estructuras tradicionales, incluyendo la mayoría de las estructuras de

ingeniería, son basadas en sistemas constructivos bidimensionales, en las estructuras

“Ultra” modernas se experimenta con cerchas tridimensionales. Las estructuras

espaciales tienen por objetivo cubrir altas luces con muy poco material y peso. Cada

elemento recibe solo fuerzas axiales y las fuerzas se encuentran en los nudos

tridimensionales sin momentos. Su geometría compleja y sus varios usos producen una

arquitectura muy interesante. En estas estructuras encontramos nuevos retos en las

uniones que deben responder a las necesidades de los esfuerzos no lineares y a

esfuerzos puntuales muy grandes. También buscamos la economía junto con la

estandarización y posible industrialización de estas uniones. El reto a largo plazo es la

compatibilidad del bambú con otros materiales de la construcción como el acero, el

vidrio, fibra-compuestos, etc.


Las uniones de bambú con bambú, encuentran un límite temprano en la transmisión de

fuerzas. Aunque con la utilización de tornillos y reforzados internamente con inyección

de cementos, o exteriormente con una capa de fibra y resinas sintéticas, la transmisión

de carga aplasta a las fibras en la zona de contacto.

Una posible salida es la utilización de muchos tallos, así se distribuye la carga por varios

puntos de contacto. Esto puede generar nudos muy complicados y solo expertos de la

imaginación tridimensional son capaces de concebir obras grandes. La otra salida es la

unión de cono, donde todos los esfuerzos son transmitidos a un eje central y conducidos

hacia un conector en forma de bola, formando un sistema conocido como estructuras

reticuladas o “Space Frames”.

2.3.1. Reticulados espaciales o Estereorreticulados (Space frames)

Los reticulados planos que vimos anteriormente son el resultado de configurar y armar

la estructura en un plano, y al montar la misma, arriostrarla en el espacio para asegurar

la estabilidad del conjunto. En ellos la flexibilidad del bambú complica el montaje, por la

gran deformabilidad de cada cabriada en el sentido perpendicular a su plano,

particularmente para luces importantes. Por ello más apropiadas y fáciles de ejecutar en

bambú son las vigas espaciales o los reticulados espaciales completos ya que nacen

“arriostradas” por lo que montar las mismas resulta siempre más sencillo.

Así por ejemplo los estereorreticulados que en acero o madera se suelen hacer,

fraccionando las piezas en módulos pequeños. En bambú hay que aprovechar siempre

la continuidad del culmo por lo que es preferible trabajar en superficie, haciendo una

malla continua que aproveche toda la longitud de la pieza. Esto implica que las barras

perpendiculares no están en el mismo plano, pero simplifica enormemente el armado de

la estructura Se puede dar el mayor momento de inercia en función de la distribución de

las solicitaciones del sistema. Las parrillas superior e inferior, desplazadas en planta se

vinculan con diagonales también dispuestas espacialmente. Las estructuras tri-

dimensionales responden muy bien a esfuerzos con direcciones cambiantes como

sismos o vientos. Algunas construcciones espaciales típicas son mallas espaciales como

las cúpulas geodésicas conocidas por Buckminster Fuller.


El domo o cúpula geodésica es un poliedro irregular generalmente basado en el

icosaedro o dodecaedro. Sus caras son triángulos en los que los vértices deben coincidir

con la superficie de una esfera. El número de veces que las caras del icosaedro o

dodecaedro son subdivididos en triángulos más pequeños se llama la frecuencia del

domo o cúpula geodésica.

Domo o Cúpula Geodésica, Christoph Tönges

La cúpula geodésica es de muy fácil montaje. Encierra un gran volumen con una

superficie mínima. La frecuencia de la cúpula determina la variación de la longitud de

las barras, pero para frecuencias bajas, apropiadas para el bambú, estas variaciones

son ínfimas.

En principio parecía poco aconsejable este tipo de estructura para ser realizada en

bambú, por el gran fraccionamiento de las barras, pero por la eficiencia de la forma, y

un buen diseño de los conectores, permitió demostrar su viabilidad.

Como material de cubierta, para una estructura tan liviana, lo más adecuado es usar

membranas o telas plastificadas por encima o debajo de la estructura, otra opción es el

ferrocemento.

Proyecto Bamboo Space 2004

En la construcción de un pequeño pabellón llamado Prototipo “Mariposa” situado en el

campo de la Universidad Nacional, Sede Medellín, la solución es un concepto de una

estructura espacial formada por 4 columnas de una altura de 1.9 m para dar más

generosidad al espacio. La “estrella” de elementos que están al interior del octágono se

reúnen en un solo punto en donde sube además un elemento vertical que articula el

punto alto de una membrana arquitectónica que cubre todo el espacio. Dicha membrana

tiene sus cuatro puntos fijos en los extremos de los tetraedros. A las esferas de esos

extremos se coloca una platina especial que recibe la membrana y que permite

pretensionar los cables del borde de la membrana para que ella obtenga su forma fija y

diseñada.


2.3.2. Hypars (Paraboloides Hiperbólicos)

Los paraboloides hiperbólicos (PH) se generan por una serie de parábolas iguales que

cuelgan de una parábola directriz de curvatura inversa, constituyendo una suerte de

“silla de montar”. Los cortes horizontales, es decir las curvas a un mismo nivel

constituyen hipérbolas. La superficie del PH contiene dos series de generatrices rectas

que permiten extraer superficies de la “silla de montar” limitadas por polígonos de lados

rectos. La posibilidad de generar esta superficie de doble curvatura con rectas hace

posible su concreción con cañas de bambú.

Combinación de paraboloides hiperbólicos Combinación de paraboloides hiperbólicos de bordes curvos


Conoides

Se producen superficies conoides al mover una recta sobre una curva y una recta. La

curva puede ser reemplazada por un polígono inscripto en una circunferencia u otra

curva.

Hiperboloide de revolución

El hiperboloide de revolución se forma cuando dos circunferencias, unidas por rectas, se

mueven en sentido opuesto, o cuando una hipérbola gira alrededor de un eje. En las

construcciones de bambú las líneas rectas están materializadas con cañas de bambú.

Los círculos pueden o no ser de bambú. En lugar de los mismos se puede realizar un

polígono inscripto en una circunferencia de modo tal que las rectas lleguen a los

vértices del polígono. Esta trama al generar una forma de doble curvatura confiere al

sistema una gran rigidez estructural.

Sibang Kaja, Bali, Indonesia

Las varas largas y livianas del bambú responden mucho mejor a esfuerzos de flexión

que los tests de las propiedades físico-mecánicas predicen. Si miramos el esfuerzo que

ejerce el viento sobre estas varas delgadas, quedamos aterrados que se doblan, pero

casi nunca quiebran. Esta elasticidad se aumenta cuando están secas, y casi no se

dejan doblar por la fuerza humana. Este fenómeno se utilizó en algunas estructuras

compuestas por paraboloides hiperbólicos. Es sumamente rápido en tiempo de

construcción y lo más eficiente en cuanto a consumo de materiales.

Para la estructura de la cubierta del auditorio para el PARQUE ECOLOGICO

JAGUAROUNDI de PEMEX, en la ciudad de Coatzacoalcos Veracruz, se construyeron

cuatro paraboloides hiperbólicos, sustentados por cuatro columnas de concreto, y

posteriormente cubierta con una estructura con duela. El enduelado tiene su grado de


dificultad, ya que al colocarlo se necesita ir dando la curvatura dada por las

generatrices. Una vez terminado de colocar la duela, se coloca un manto impermeable.

Cubierta del Auditorio del Parque Ecológico Jaguaroundi PEMEX, Coatzacoalcos, Veracruz

2.3.3. Estructuras tensadas

Prototipo de estructura tensada


El largo total de la vara de bambú pocas veces ha sido usado, probablemente por el

problema de parar un elemento tan esbelto, tan curvo, tan débil en cuanto a fuerzas de

compresión. Pero a tensión se puede transferir toda la carga como fuera un cable de

acero.

Viga atensorada

Con un alambre y una columna flotante se aumenta considerablemente la capacidad

resistente de la viga de bambú a la flexión, pues se aumenta su brazo de palanca.

Queda constituido de esa manera un cordón superior comprimido, una columna flotante

comprimida, ambas materializadas con bambú, y un cordón inferior traccionado

consistente en un alambre de acero u otro material resistente a la tracción.

Viga de eje curvo

Haciendo uso del mecanismo de la viga atensorada, podemos llegar a materializar con

bambú una viga de eje curvo. El módulo básico es similar al recién descripto, con la

diferencia que el cordón superior comprimido es curvo. Se la curva primero a la caña y

se coloca la columna flotante y el tensor para mantener esa curvatura. La repetición de

ese módulo permite hacer empalmes y como consecuencia de ello se puede superar la

longitud natural de este material y cubrir espacios de grandes luces .

Su funcionamiento también es similar al de la viga atensorada, aumentándose el brazo

de palanca y por lo tanto su capacidad resistente. La longitud de la columna flotante

puede aumentarse en las zonas de momentos máximos.

Un problema que plantea este tipo estructural es su estabilidad espacial, que puede

solucionarse combinándolas adecuadamente, logrando de esa manera diferentes

configuraciones espaciales, generando espacios de planta rectangular, poligonal o

circular.

Sistemas de vigas de eje curvo compuestas

Aprovechando la flexibilidad del bambú, se puede fácilmente realizar vigas de eje curvo

de sección compuesta a partir de la viga atensorada con columnas flotantes. Dicho

módulo está configurado por una sección compuesta formada por un cordón superior

curvo de bambú y el cordón inferior de tensores de alambres o barras de acero,

vinculados con columnas flotantes también de bambú. La alteración del módulo básico

permite configurar vigas de eje curvo con múltiples combinaciones posibles. Si se lo

hace en el espacio, como lo señalamos anteriormente el sistema es más seguro para

montar y su comportamiento final es más eficiente.


Configuración espacial de vigas atensoradas Configuración espacial de vigas atensoradas

2.3.4. Estructuras de Conchas

Construcciones de conchas son fáciles de hacer y pueden llegar a ser estructuras de

muy grandes dimensiones. Debido a que se puede prolongar la varas de forma

prácticamente invisible y con buena repartición de los esfuerzos. También se presta

para trabajos sin andamios, ya que el rombo sirve de escalera. Este mismo sistema de

varas cruzadas se puede aplicar también en sistemas pequeños, portátiles y

desarmables, ya que parece a un acordeón. Se presta como soporte bajo membranas

transparentes, creando una matriz interesante.

Tienda para la cadena Carrefour en Girardot, Colombia

2.3.5. Estructuras tejidas

Los bambúes rollizos siempre son algo curvos y permiten la construcción de superficies

curvadas en gran escala. Pero en una edificación más pequeña no se puede apreciar

esta particularidad. En china doblan hasta bambúes gruesos con calor, pero la mayoría

de nuestros obreros prefieren “desangrar” los canutos, aplicando una cortada (de dos

tercios del diámetro) al lado del nudo. Otra posible salida para superficies curvadas es

de trabajar con “latas” o tiras bambú rajado. Shoei Yoh llevó exitosamente el arte de

cestería japonesa a una escala arquitectónica.


Estructura tejida en Fukuoka, Shoei Yoh

En la tradición de los cercos decorativos japoneses existe un “chorizo” llamado en

japonés “tamabuchi” de 100 delgadas tiras rajadas de un tallo de bambú. Esta técnica

permite una curvatura imposible de lograr con tallos rollizos.

Los “tamabuchi” son muy trabajosos y costosos. Además tienen poca capacidad de

carga y necesitan soportes cada 2 a 3 metros. Pero solo se usan donde se quiere lograr

una curvatura homogénea, por ejemplo al confinar las correas para las “cejas”, - unas

ventanas que se abren en la cubierta en forma de una concha. También tienen buena

capacidad de tensión, igual a una cuerda gruesa y pueden servir para arco y catenaria.


2.4. Evolución de las Uniones de bambú

El detalle de la unión es clave determinante para el diseño y la construcción en bambú.

Tradicionalmente lo más común es unir dos guaduas de una manera muy manual; con

cuerdas, con un pasador o formando una caja que se llama “boca de pescado”. La

ventaja de estas uniones es que son económicos, sencillos y fácil de hacer pero sin

embargo estos tipos de uniones no permiten aplicar grandes fuerzas. (Fig. 12,13)

Fig.12 – unión manual con cuerda Fig.13 – unión con “boca de pescado”

Hoy en día el tipo de unión más utilizado en las construcciones existentes es la unión

tipo Simón Vélez, en donde dos o tres entrenudos de la guadua se llenan con mortero y

se colocan barrillas de acero longitudinalmente o paralelamente. (Fig. 14,15)

Fig.14 – unión con mortero - S.Velez Fig.15 – mortero y pasador – J.Stamm

Aunque esta unión está muy aceptada, en la práctica se puede anotar algunas

desventajas.

a) llenando la guadua con mortero se pierde la liviandad.

b) El mortero y la guadua se comportan muy distinto con respecto a la humedad o la

temperatura; puede ocurrir que el mortero se afloje al interior de la guadua o que la

aplaste.


c) Las fuerzas admisibles de esta unión tampoco alcanzan el potencial de la guadua.

Según varios estudios no se recomienda aplicar cargas superiores a 10 KN.

Hasta ahora ningún tipo de uniones permite aprovechar la alta resistencia de la guadua.

En el mundo ya existen varios nuevos ensayos y técnicas como unir la guadua. Pero

todavía ninguna se estableció a gran escala en el campo de construcción y sólo algunas

sirven para estructuras espaciales. Además, se publicaron pocos estudios sobre la

resistencia de las uniones.

La empresa “BAMBUTEC” y el holandés Oscar Antonio Arce-Villalobos hicieron ensayos

de conectar el bambú entrándolo en piezas de madera perforada (Fig. 16). El arquitecto

alemán Christoph Tönges y la Universidad RHTW-Aachen (Alemania) recopilan una idea

de C.H. Duff que propuso en 1941 un sistema que consiste en un elemento cónico al

interior del bambú y un segundo elemento que sirve como cinta alrededor del bambú

para que el primero elemento no salga a tracción. La cinta puede ser de acero (Fig. 17)

o de fibras de vidrio (Fig. 18).

Fig.16 - unión con madera,BAMBUITEC Fig.17 – unión cónica – C.Tönges

Otra técnica se aplicó por el arquitecto italiano Renzo Piano quien hizo ensayos de

formar uniones a base de platinas de acero soldadas (Fig. 19)

Fig. 18 – unión con platina – C.Tönges Fig.19 - unión con platina – R.Piano


Simón Vélez por ejemplo optimizó la técnica de varillas longitudinales y mortero dentro

de la guadua que se articulan en un apoyo de madera. (Fig. 20). El japonés Shoei Yoh

utilizó dos tornillos gruesos para formar las uniones de su cúpula geodésica. (Fig. 21)

Fig.20 – unión con concreto - S. Velez Fig.21- unión con tornillos – S.Yoh

Según un proyecto de investigación desarrollado por Tim Obermann de la Universidad

Nacional de Colombia, concluye que el uso de varios pasadores medianos

transmitiendo la fuerza de la guadua a un elemento de acero que se conecta a una

esfera es lo más adecuado para una unión resistente, liviana y apta para estructuras

espaciales.

Propuesta

La unión consiste en dos elementos. Primero un tubo de acero con un diámetro de 9 cm

y 30 cm de largo que entra 20 cm en la guadua. Las fuerzas axiales se transmiten a

través de varios pasadores perpendiculares que unen la guadua con el tubo interior.

Además, el tubo tiene por el otro extremo una forma cónica con una apertura elíptica

que permite colocar un tornillo para conectarse con el segundo elemento. Este es una

esfera de acero que tiene un diámetro de 10cm y que ofrece hasta 16 roscas en ángulos

espaciales y libres para varios elementos como guaduas, tensores o la base. Las esferas

tridimensionales ya existen en el mercado. El peso en sí de los elementos de acero que

se necesitan para la unión es de aproximadamente 1.5kg que es mucho más liviano que

las uniones de mortero que pesan aprox. 3 kg.


2.5. Bambú no estructural

El bambú natural también tienes otras aplicaciones constructivas en la arquitectura

contemporánea, donde a pesar de no desempeñar un papel estructural sigue

manteniendo el protagonismo, ya sea como bambú rollizo, en latas, esterillas, entre

otros.

Detalle del techado de la Terminal 4, Aeropuerto de Barajas, Madrid, Estudio Lamela y Richard Rogers

Conjunto Habitacional Carabanchel, Madrid, Alejandro Zaera y Farshid Moussavi (FOA)


Estacionamiento de Zoo, Leipzig, Alemania, HPP Architects

Great Bamboo Wall House, en las afueras de Pekín, Kengo Kuma


3. Conclusiones

El análisis de las construcciones en Bambú revela una evolución sucesiva de sistemas

con diferentes conceptos, técnicas y métodos, que se dejan organizar en grupos. Estas

agrupaciones no se entienden como limitante o restrictivas. Al contrario, están abiertos

a la discusión y probablemente se pueden agregar e inventar mas sistemas. Pero por

ahora se puede concluir que:

· Estas categorías ayudan en la claridad de un diseño.

· Los sistemas constructivos permiten la planificación de una obra en cuanto a tamaño y

cantidad de materiales.

· Conceptos claros tienen mucha influencia en el tamaño y el costo de la obra.

· Las categorías pueden ser una piedra angular para códigos de construcción en bambú

pero deben ser homologados con códigos de otros materiales.

· Con esta claridad se crea confianza para constructores, financistas y autoridades, para

aprobar obras con bambú estructural y así impulsar su cultivo y la inversión en el

campo.

Por otra parte, la integración y popularización del bambú como material constructivo en

proyectos modernos, especialmente en áreas urbanas está todavía en proceso, y la

industrialización de este material es un factor clave en su expansión.


4. Bibliografía

Hidalgo López, Oscar: Bamboo - The Gift of the gods. Bogotá, 2003

Hidalgo López, Oscar. Manual de Construcción con Bambú. Colombia:

Estudios Técnicos Colombianos, 1981

Stamm, Jörg. Guía para la construcción de Puentes en Guadua. 1a.ed.

Pereira. Colombia: Proyecto U.T.P.-GTZ, 2001

Villlegas, Marcelo. Bambusa Guadua. 1a.ed.Colombia: Villegas Editores,

1989.

Moràn Ubidia, Jorge; Poppens, Ronald. Manual de Construcción: Vivir con

Guadua.Quito: INBAR. Red Internacional del Bambú y Ratán, 2006

Obermann, Tim Martin; Laude, Ronald. Proyecto de Investigación, Bambú: recurso

sostenible para estructuras espaciales, Universidad Nacional de Colombia, Sede

Medellín, 2004

Saleme, Horacio; Aráoz, Soledad, La Heurística de las Estructuras de Bambú: Principios

y Criterios de Diseño, Universidad Nacional de Tucumán

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Construcción con Bambú