USO DE ES.. 2013-06-23 - bdigital.unal.edu.co · El uso de de cartón reciclado para el desarrollo de un sistema instalable sin necesidad de ... Ilustración 7: Casa de Papel, Arq

Resumen I

USO DE ESTRUCTURAS DESMONTABLES EN CARTÓN RECICLADO (CORRUGADO Y TETRABRIK) PARA CONSTRUCCIÓN DE

AULAS TEMPORALES EN BOGOTÁ

ARQ. FRANCISCO ARTURO CERÓN RINCÓN

Universidad Nacional de Colombia

Facultad De Artes

Maestría en Construcción

Bogotá D.C., Colombia

2013

Resumen II

USO DE ESTRUCTURAS DESMONTABLES EN CARTÓN RECICLADO (CORRUGADO Y TETRABRIK) PARA CONSTRUCCIÓN DE

AULAS TEMPORALES EN BOGOTÁ

ARQ. FRANCISCO ARTURO CERÓN RINCÓN

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magíster en Construcción

Director:

Magíster en estructuras

JOSÉ GUSTAVO MARTÍNEZ MURCIA

Línea de Investigación:

Sostenibilidad

Universidad Nacional de Colombia

Facultad De Artes

Maestría en Construcción

Bogotá D.C., Colombia

2013

A Juliana, mi niña adorada

eterna fuente de inspiración.

El día que nacías yo

trabajaba incasablemente el

desarrollo de esta idea con

las mejores intenciones y aun

mucho por recorrer.

Hoy doy un paso más y tú

sigues iluminando mi

camino.

Agradecimientos

A La Dirección de Investigaciones Bogotá, por haber creído en esta idea, contribuyendo a

hacerla posible.

Al Ing. Alfredo Ayala Álvarez y Su empresa Representaciones Industriales Orión S.A, por su

colaboración incondicional para el desarrollo de nuevas tecnologías de construcción con

materiales a base de cartón reciclado.

Al Arq. Ricardo Agudelo y al Ing. LeibmitzLeaño de Q.M.A S.A por la donación de material

para el desarrollo de este trabajo.

Resumen V

Resumen

El uso de de cartón reciclado para el desarrollo de un sistema instalable sin necesidad de

equipos especiales para construcción de Aulas temporales en Bogotá, Representa la

oportunidad de construir Aulas con capacidad de ser reutilizadas y recicladas, a

diferencia de las construidas por la Secretaría de Educación Distrital de Bogotá durante

los años 2006-2007, en la ciudad de Bogotá dentro de su plan Maestro: “Bogotá una gran

Escuela”. La Elaboración de prototipos a base de cartón reciclado (corrugado y tetrabrik)

y el desarrollo de pruebas mecánicas, permitió avanzar en el conocimiento del

comportamiento estructural de estos para el planteamiento de un sistema constructivo

modular, con elementos de bajo peso, reinstalables y reciclables en forma parcial o total

al final de su ciclo de uso.

PALABRAS CLAVE: Sostenibilidad, Reciclaje, Cartón Reciclado, Renovable, Huella

Ecológica.

VI Uso De Estructuras Desmontables En Cartón Reciclado (Corrugado Y Tetrabrik) Para Construcción De Aulas Temporales En Bogotá

Abstract

Te use of recycled cartoon (cardboard & tetrabrik) for development of hand building

system for Temporary Classrooms Construction Represents the opportunity for built

Classrooms with capacity for been reusable and recycled in diference to Classrooms built

by “Secretaria de Educación Distrital” in Bogotá City in his plan: “Bogotá a Big School”.

The elaboration of prototypes based in recycled cartoon (cardboard & tetrabrick)

allowed advancing in the knowledge of structural behavior for these elements,

approaching the modular building system composed for low weight element, for reinstall

y recycled wholly or partially at end for use cicle.

KEY WORDS: Sustainabily, Recycled, corrugated cardboard, Renewable, Ecological

Footprint.

Introducción

Contenido

LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE Y SU ALCANCE EN EL DESARROLLO DE AULAS TEMPORALES EN

BOGOTÁ. ...................................................................................................................................... 5

TEMA: Arquitectura Sostenible ................................................................................................. 5

El Cartón Reciclado Como Material de Construcción reutilizable y reciclable. ........................ 7

IDENTIFICACIÓN: La Construcción de Aulas Temporales En Bogotá ............................................. 11

FORMULACIÓN: El Uso del Cartón Reciclado Como Elemento Para el Desarrollo de Arquitectura

Reutilizable y Reciclable en Bogotá ............................................................................................. 16

DELIMITACIÓN: El Desarrollo De Un Sistema Constructivo A Base De Cartón Reciclado Para La

Construcción De Aulas Temporales Sostenibles En Bogotá. ......................................................... 18

JUSTIFICACIÓN: Aporte Del Cartón Reciclado En El Desarrollo De Estructuras Desmontables Para

Construcción De Aulas en Bogotá. .............................................................................................. 21

OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................... 23

Objetivos Específicos .......................................................................................................... 23

MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 24

Huella Ecológica: .................................................................................................................... 28

Estado del arte ....................................................................................................................... 32

CAPÍTULO 3: EL DESARROLLO DE UN SISTEMA CONSTRUCTIVO DESMONTABLE A BASE DE

CARTÓN RECICLADO SE PRESENTA COMO UNA ALTERNATIVA DE RECICLABLE Y

REUTILIZABLEPARA CONSTRUCCIÓN DE AULAS TEMPORALES EN BOGOTÁ. ................................ 45

METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 46

Alternativa No 1. Núcleo en Forma Alveolar ........................................................................ 51

Alternativa No 2. Núcleo en Forma Ortogonal ..................................................................... 52

ENSAYOS MECÁNICOS A PROTOTIPOS .................................................................................... 55

Ensayo A Compresión ......................................................................................................... 57

Ensayo A Corte Diagonal ..................................................................................................... 62

Conclusiones Ensayos Mecánicos ........................................................................................ 65

PROPUESTA DE AULA A BASE DE CARTÓN RECICLADO DESMONTABLE ....................................... 68

VIII Uso De Estructuras Desmontables En Cartón Reciclado (Corrugado Y Tetrabrik) Para Construcción De Aulas Temporales En Bogotá

Arquitectura ....................................................................................................................... 68

Cimentación ....................................................................................................................... 69

Estructura: .......................................................................................................................... 72

Carpintería Metálica ........................................................................................................... 75

Cerramiento En Paneles Y Tejas De Cartón Reciclado: ......................................................... 76

Cubierta: ............................................................................................................................ 78

Instalaciones eléctricas: ...................................................................................................... 79

CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 81

ANEXO No 1: Análisis De Regresión Lineal Ensayo A Compresión Y Corte Diagonal ..................... 86

ANEXO No 2: Calculo Estructural Pórtico En Estructura Metálica Para Construcción De Aulas

Desmontables En Bogotá. ........................................................................................................... 88

Bibliografía ............................................................................................................................... 109

Introducción

Lista de figuras

Ilustración 1: participación de la construcción en el PIB por país ................................................... 5

Ilustración 2: Distribución de los despachos de cemento gris según canal de distribución ............. 6

Ilustración 3: Diagrama visiones de la sostenibilidad en la construcción........................................ 7

Ilustración 4: Cartón corrugado (www.copygraphicmexico.com) .................................................. 7

Ilustración 5: Cartón tetrabrik (www.turcon.wordpress.com) ...................................................... 8

Ilustración 6 Lamina Ecoplak (www. riorion.com.co) ..................................................................... 8

Ilustración 7: Casa de Papel, Arq. Shigeru Ban (http://www.shigerubanarchitects.com) ............... 8

Ilustración 8: Recolección de papel para reciclaje ......................................................................... 9

Ilustración 9: Reinstalación de lamina Aula de traslado Colegio La Pampa, Bogotá. Enero 2007. . 11

Ilustración 11: Colegio Nueva Gaitana (1ra reinstalación de estructura y lámina nueva). ........... 12

Ilustración 10: Desmonte Colegio SED - El Almacén, 2007 ........................................................... 12

Ilustración 12 Izado de panel de gran formato tomada de picasaweb.google.com ...................... 13

Ilustración 13: izado de muro tipo esqueletal tomado de contractortalk.com ............................. 13

Ilustración 14 :Tomado de www.mobilemodularrents.com http://www.fsm.co.za/index.aspx ... 13

Ilustración 15: (Imágenes tomadas de: “Informe Económico Camacol” No 21, enero febrero 2010)

.................................................................................................................................................. 14

Ilustración 16: Transporte de bastidores tipo steel framing y reinstalación de lámina en Aulas del

Colegio La Pampa Fase II. Bogotá 2007. ...................................................................................... 16

Ilustración 17: Construcción de cimentación en elementos prefabricados de concreto tipo IDU. 18

Ilustración 18: Transporte de bastidores de culata de Aula Temporal para posterior reinstalación.

Colegio SED-La Pampa. 2007. ..................................................................................................... 19

Ilustración 19: http://www.quadlock.com/images/icf_tiltup/tilt-deck.jpg .................................. 19

Ilustración 20: Reinstalación Colegio Villas del Diamante. Secretaria de Educación Distrital Bogotá

2006. .......................................................................................................................................... 19

Ilustración 21: Iglesia en tubos de cartón reciclado Arq. Shigeru Ban en

oodchurchdesign.blogspot.com .................................................................................................. 21

Ilustración 22: Escuela En Cartón Reciclado Cotrell & Vermeulen Y Buro Happold en

buildinggreen.com ..................................................................................................................... 21

Ilustración 24: Grafica incidencia de uso de energía, emisión de gases y ocupación de tierras por

materiales (Huijbregts et al) ....................................................................................................... 31

Ilustración 23: Gráfica de medición de huella ecológica (Huijbregts et al, 2008) .......................... 30

X Uso De Estructuras Desmontables En Cartón Reciclado (Corrugado Y Tetrabrik) Para Construcción De Aulas Temporales En Bogotá

Ilustración 25: Shigeru Ban participa en el proceso de montaje de Paper House, en Niigata,

Shigeru Ban Laboratory, 2004.tomado de: www.experimenta.es/noticias/industrial/shigeru-ban-

japon-refugio-terremoto-tsunami-artuiectura-2827 ................................................................... 33

Ilustración 26: PARER HOUSE, Lake Tamanaca, Yamanashi, Jipan, 1994-1995 tomado de

www.reocities.com .................................................................................................................... 33

Ilustración 27: piezas que componen Paper Partition System. Fujisawa, Shigeru Ban Laboratory,

2006.tomado de: http://www.experimenta.es ........................................................................... 33

Ilustración 28: Paper House (2006) by Shigeru Ban tomado de artnet.com ................................. 34

Ilustración 29: Axonometría sistema constructivo Cabaña de Papel Nagata 1995. ...................... 34

Ilustración30: Westbough Primary School. tomado de www.buildinggreen.com ........................ 36

Ilustración 31: Detalle corte fachada. Tomado de Tomado de: MOSTAEDI, Adrian. Arquitectura

Sostenible. Pág 154 .................................................................................................................... 36

Ilustración 32: Elementos en cartón reciclado para ensayo. ........................................................ 37

Ilustración 33. Grafica resultado de test y ensayo de prototipo .................................................. 37

Ilustración 34: Paneles tipo SIP tomado dehttp://www.sips.org/ ................................................ 38

Ilustración 35: Montaje de panel con mano de obra tomado de Manual Práctico de Construcción

LP ............................................................................................................................................... 38

Ilustración 36: Izado de panel con equipo tomado de Manual Práctico de Construcción LP ........ 38

Ilustración 37: Imagen 3D propuesta en paneles modulares tomada de EASTERN BLACK SEA

REGION – A SAMPLE OF MODULAR DESING IN THE VERNÁCULAR ARCHITECTURE ...................... 41

Ilustración 40: Imagen instalación de paneles con mano de obra. Tomada de Ibbidem. .............. 42

Ilustración 38; Planta y alzado propuesta en paneles modulares. Tomado de Ibídem ................. 42

Ilustración 39: Axonometría paneles tipo. Tomado de Ibídem. ................................................... 42

Ilustración 41: Imagen tipo de cartón reciclado para uso en paneles. Tomado de “Emergency

Housing Systems From Three-Dimensional Engineered Fiberboard Temporary

Building Systems For Lightweight, Portable, Easy-To-Assemble, Reusable,

Recyclable, And Biodegradable Structures” .................................................................. 43

Ilustración 42: Imagen portada artículo , tomado de ibídem. ...................................................... 43

Ilustración 43: Axonometría sistema de anclaje tomada de ibídem ............................................. 43

Ilustración 44: Axonometría tipo de panel tomada de ibídem ..................................................... 43

Ilustración 45: Imagen paneles con relleno en espuma, tomado de ibbidem .............................. 44

Ilustración 46: Imagen logo Ecoplak, tomado de http://www.riorion.com.co ............................. 47

Ilustración47: Imagen tablero aglomerado de cartón tetrabrick tomado de: “Physical And

Mechanical Properties Of Cardboard Panels Made From Used Beverage Carton With Veneer

Overlay” ..................................................................................................................................... 47

Ilustración 48: Dimensiones lamina de 4 x8 pies en metros ........................................................ 49

Ilustración 49: Imagen prototipo de panel de 1.22 x 1.22 m (4 x 4 pies). Año 2009 ..................... 49

Ilustración 50: Planta núcleo en cartón corrugado tipo alveolar.................................................. 51

Ilustración 51: Axonometría núcleo en cartón tipo alveolar. ....................................................... 51

Ilustración 52: Despiece de lámina para fabricar un (1) panel alveolar ....................................... 52

Ilustración 53: Imagen Molde para núcleo tipo alveolar .............................................................. 52

Ilustración 54: Planta núcleo en cartón tipo ortogonal ................................................................ 52

Ilustración 55: Axonometría núcleo en cartón tipo ortogonal ..................................................... 52

Ilustración 56: Pieza tipo para núcleo tipo ortogonal .................................................................. 53

Ilustración 57: Imagen núcleo tipo ortogonal .............................................................................. 53

Ilustración 58: Despiece de lámina para fabricar un (1) panel ortogonal .................................... 53

Ilustración 59: Panel con núcleo ortogonal ensamblado ............................................................. 54

Ilustración 60: Panel con núcleo alveolar ensamblado. ............................................................... 54

Ilustración 61: imagen panel terminado. .................................................................................... 55

Ilustración 62: Imagen bascula pesando panel tipo alveolar ........................................................ 55

Ilustración 63: Prueba de compresión......................................................................................... 57

Ilustración 64: esquema ensayo a compresión ............................................................................ 57

Ilustración 65: Falla a compresión panel tipo alveolar ................................................................. 58

Ilustración 66: Grafica esfuerzo/deformación ensayo a compresión panel alveolar..................... 59

Ilustración 67: Imagen núcleo ortogonal en panel fallado. .......................................................... 60

Ilustración 68: Imagen falla panel con núcleo tipo ortogonal. ..................................................... 60

Ilustración 69: Grafica, Fuerza (Kg) / deformación unitaria mm/mm. .......................................... 60

Ilustración 70: Análisis comparativo de modulo de elasticidad a compresión .............................. 61

Ilustración 71: falla por corte diagonal ........................................................................................ 62

Ilustración 72: esquema ensayo a corte diagonal ........................................................................ 62

Ilustración 73: Grafica Fuerza/deformación unitaria ensayo a corte diagonal prototipo tipo

alveolar No 1. ............................................................................................................................. 63

Ilustración 74: Imagen falla prototipo alveolar No 1 ................................................................... 63

Ilustración 75: Grafica Esfuerzo/deformación unitaria ensayo a corte diagonal prototipo tipo

ortogonal. .................................................................................................................................. 64

Ilustración 76: Comparativo modulo de corte. ............................................................................ 64

Ilustración 77: Imagen Elementos constitutivos Aula .................................................................. 68

Ilustración 78: Modulación geométrica del Aula ......................................................................... 69

Ilustración 79: Cimentación con bolsas de polipropileno tejido rellenas de material de excavación.

Colegio La Pampa. Secretaria de Educación Distrital. Bogotá 2006. ............................................. 70

Ilustración 80: Capas de relleno y acabado cimentación ............................................................. 71

Ilustración 81: cimentación en bordillo prefabricado tipo IDU A-80 ............................................ 71

Ilustración 82: Sistema estructural en perfil tubular de acero ..................................................... 72

Ilustración 83: Planteamiento estructura de Aula Desmontable. ................................................. 73

Ilustración 84: Carpintería metálica ............................................................................................ 75

Ilustración 85: Corte transversal Aula ......................................................................................... 76

Ilustración 86: Canales y platinas de anclaje de paneles a estructura .......................................... 77

Ilustración 87: Cubierta en cartón reciclado Tetrabrik. ................................................................ 78

Ilustración 88: Instalaciones eléctricas, voz y datos. .................................................................... 79

Introducción

Lista de tablas

Tabla 1: Recolección de papel para reciclaje. ................................................................................ 9

Tabla 2: Incidencias de Materiales, Mano de Obra y Equipos en Colombia ................................. 14

Tabla 3: Sistemas constructivos y cimentaciones de proyectos de otros destinos Bogotá y

Cundinamarca. Anual con corte a julio de 2009 .......................................................................... 15

Tabla 4: Lista de elementos de construcción, tomada de ibídem ................................................ 44

Tabla 5: Tablas de propagación del fuego y absorción de agua, ficha técnica Ecoplak:

Representaciones Industriales Orión S.A. Bogotá Colombia ........................................................ 48

Tabla 6: Tabla de pesos laminas Ecoplak, tomado de Tomado de catalogo Ecoplak.

Representaciones Industriales Orión S.A .................................................................................... 49

Tabla 7: Tabla comparativa resistencia a compresión muros. ..................................................... 65

Tabla 8: Elementos y pesos cimentación desmontable ............................................................... 71

Tabla 9: Elementos y pesos estructura metálica desmontable .................................................... 74

Tabla 10: Elementos y pesos carpintería metálica desmontable ................................................. 75

Tabla 11: Elementos y pesos cerramiento. ................................................................................. 77

Tabla 12: Elementos y pesos cubierta. ........................................................................................ 78

Tabla 13: Elementos y pesos instalaciones eléctricas .................................................................. 80

Introducción

La noción de Arquitectura Sostenible se sitúa en la búsqueda de respuestas

constructivas a las necesidades y expectativas tanto de los individuos como de las

sociedades dentro de las posibilidades y recursos que ofrece el planeta, desde una

perspectiva respetuosa con el Medio Ambiente tanto en la dimensión local como global

(Botella, 2011).i]

En este sentido, las temáticas y dimensiones que pueden ser exploradas en

general por una corriente del pensamiento relacionada con el Desarrollo Sostenible y en

particular por la Arquitectura Sostenible son múltiples; y, de igual manera, podría decirse,

como lo explican Pedemonte y Yarke (2009),[ii]se ha generado una pluri-utilización del

concepto en la profesión, dado que la noción ha sido aplicada a múltiples y disímiles

hechos, como por ejemplo: el edificio “inteligente”, la eficiencia energética, la

arquitectura bioclimática, entre otros.

Por lo que la propuesta desde la perspectiva de la Arquitectura podría ser

entendida como el intento de diferenciación e identificación de cada iniciativa o área de

actividad que tiene el objetivo de mejorar la sustentabilidad actual de los edificios,

resumiéndose, según la idea de Pedemonte y Yarke, en las temáticas de la Arquitectura

Bioambiental, Arquitectura Bioclimática, Arquitectura Solar, Eco-Arquitectura,

Arquitectura Natural, Arquitectura Verde, Green Building, de Alta Calidad Ambiental, de

Alta Eficiencia Energética, Edificios Inteligentes, Con Aplicación de Energías Renovables,

Con Aplicación de Tecnologías Apropiadas, Con Análisis del Ciclo de Vida de Materiales y

Sistemas, Con Nuevos Materiales, Con Materiales Reciclados o Reciclables, Con Gestión

2 Introducción

Eficiente de Recursos (agua, energía, residuos), Con Gestión Participativa, de

Autoconstrucción Sustentable, de Eco-villas, como los principales (2009).

Como parte de las temáticas mencionadas anteriormente, el desarrollo de

Materiales reciclables adquiere especial interés para las latitudes del mundo donde el

problema del desarrollo económico y las necesidades del entorno así lo exigen. La

implementación de este tipo de soluciones ha empezado a ser conocida en el mundo

como la metodología del ecodiseño, demostrando que es posible generar un valor

agregado a los productos desarrollados, con un mejor impacto ambiental y garantizando

que éstos sean menos dañinos para el entorno a lo largo de su ciclo de vida (IHOBE,

2010).[iii]

Sin embargo, a pesar de los desarrollos alcanzados en la tendencia global, para el

caso de la ciudad de Bogotá durante los años 2006 a 2008, la Secretaría de Educación

Distrital del Bogotá desarrolló un programa de construcción de Aulas temporales cuyo

objetivo fue el de mantener y ampliar la cobertura educativa durante el desarrollo y

mejoramiento de una infraestructura definitiva de centros educativos para formación

básica y secundaria. En este proceso no fueron consideradas soluciones relacionadas con

el ecodiseño y por el contrario se planteó un modelo llamado “Aulas Prefabricadas”

dentro del plan “Bogotá una gran escuela” ideado por la Secretaría de Educación Distrital

en el año 2006,dentro del cual se encontró la necesidad de desarmar los diferentes

componentes del sistema estructural para poder manipularlos en un proceso de traslado

y reinstalación de Aulas sin utilización de equipos de izaje sino con la utilización de mano

de obra.

En este contexto, es evidente que las necesidades del entorno exigen el

planteamiento de un sistema constructivo reciclable, reutilizable, que se pueda

manipular sin equipos especiales; que a la vez de convertirse en una oportunidad de

respuesta y solución concreta para las Aulas temporales de la ciudad de Bogotá, sea

capaz de mejorar el desempeño que tuvieron las aulas construidas por la Secretaría de

Educación, y pueda convertirse en un escenario de investigación y desarrollo para la

generación de nuevas propuestas de Arquitectura Sostenible.

No obstante para que el escenario de la Arquitectura Sostenible con Materiales

Reciclables logre generar una propuesta holística habrá de incluir en su desarrollo

nociones relacionadas con el ciclo de uso de las estructuras, el reciclaje y el uso de las

técnicas constructivas locales, entre otros importantes conceptos.

Para el desarrollo de un modelo sustentable, que pueda ser adaptable a otros

escenarios locales con problemas similares, es necesaria la estandarización de la

propuesta a través de la aplicación indicadores1 en el proceso de la investigación.

Dentro del campo del desarrollo de estudios de la Arquitectura Sostenible, los

criterios más aceptados para la generación de indicadores han sido:

• La Insustentabilidad del desarrollo con las características actuales de los

países “desarrollados”.

• Preservación de recursos mediante ciclos cerrados que aseguren la

reposición de los recursos utilizados.

• Equidad en la distribución de los bienes y servicios usufructuados por la

Humanidad, desalentando y frenando el sobre consumo.

• Preservación de la salud. Mejora y, en todo caso, no empeoramiento de

las condiciones de salud humana y de otras comunidades vivas.

• Diversidad. Acompañamiento de los diversos sistemas y procesos de

adaptación biótica y cultural. No se trata de conservar un stock diverso

sino los mecanismos que lo reproducen.

• Reversibilidad. Posibilidad de restablecer las condiciones preexistentes.

• Precaución. Ante dudas por falta de conocimiento o tecnologías

apropiadas, actuar con precaución tomando la decisión más reversible.

(Pedemonte, 2012).]

1 Según Antequera:“… los indicadores se pueden definir como medidas en el tiempo de las variables de un

sistema que nos dan información sobre las tendencias de éste….” (Antequera, 2004)

4 Introducción

Teniendo en cuenta los elementos mencionados anteriormente, este trabajo de

tesis estudia el uso del cartón reciclado (corrugado y tetrabrik) como materia prima para

la construcción de Aulas Temporales en Bogotá, siguiendo los ejemplos del Arq. Shigeru

Ban del Japón, Buro Happold en Inglaterra y el sistema constructivo SIP (paneles

estructurales aislantes), analizando como estos pueden aportar al problema planteado,

teniendo en cuenta las tradiciones constructivas y climáticas de nuestro medio.

Es así como del resultado de la investigación se plantean dos prototipos de

paneles a base de cartón reciclado (corrugado y tetrabrik) y, a partir del análisis de su

comportamiento estructural y características constructivas, es posible inferir que panel

puede contribuir de mejor forma al desarrollo de Aulas temporales en Bogotá y cuál

puede ser su alcance dentro de un sistema estructural. Si bien, los prototipos analizados

no logran una resistencia suficiente como para poder considerarlos parte de un sistema

estructural para Aulas temporales, se logra una resistencia parecida a la de otros paneles

a base de papel reciclado propuestos en otros estudios con un peso mucho menor y se

detectan patología que valdría la pena ser investigadas en futuras investigaciones para

lograr resistencias mayores, la cuales puedan llegar a permitir el uso de paneles a base de

cartón reciclado (corrugado y tetrabrik) dentro de un sistema estructural para

construcción de Aulas temporales en Bogotá.

A partir de este análisis se propone un diseño de Aulas temporales en Bogotá con

los paneles que muestran mejor desempeño y con un sistema estructural que responda a

las exigencias locales y a la capacidad estructural del sistema propuesto.

LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE Y SU ALCANCE EN EL

DESARROLLO DE AULAS TEMPORALES EN BOGOTÁ.

TEMA: Arquitectura Sostenible

La construcción es un renglón importante de la economía colombiana, a ella pertenece el

9% del total del PIB nacional, que incluye los sectores de la economía formal e informal,

así como su relación con otros sectores de la producción como son la minería y el

comercio de materiales.

Ilustración 1: participación de la construcción en el PIB por país

La importancia de este sector no solamente es una realidad para un país como

Colombia, sino que involucra el desarrollo económico de muchas partes del mundo, por

6 Uso De Estructuras Desmontables En Cartón Reciclado (Corrugado Y Tetrabrik) Para

Construcción De Aulas Temporales En Bogotá

lo que desde una perspectiva ambiental, esta actividad genera impactos importantes

relacionados con la preservación y sostenibilidad del medio ambiente, así por ejemplo se

ha demostrado que la producción de materiales de construcción en el mundo entero es

responsable de un 50% del material extraído de la corteza terrestre, de igual forma que

requiere grandes cantidades de combustibles y energía eléctrica (casi un 40%) para su

actividad y, también genera cantidades considerables de emisiones de gases de efecto

invernadero y otros contaminantes. De igual forma es responsable del 22% de todos los

desechos que se generan, cuya cantidad es reutilizada en muy poca cantidad.(IHOBE,

2010, p. 41).

Dentro de los materiales empleados en los sistemas constructivos nacionales el

más empleado es el concreto cuya destinación es la mayoría de las veces la

comercialización, con escasa participación en uso de prefabricados, u otras aplicaciones

relacionadas con la reutilización del proceso.

Ilustración 2:Distribución de los despachos de cemento gris según canal de distribución

Fuente: DANE 2012

Desde una perspectiva ecológica del problema, es necesario generar una visión

sostenible de la actividad de la construcción, la cual debe estar integrada dentro de un

enfoque holístico de todo el sistema.

Ilustración 3: Diagrama visiones de la sostenibilidad en la construcción.

Fuente: (IHOBE, 2010, p. 43).

El Cartón Reciclado Como Material de Construcción reutilizable y reciclable.

Desde la perspectiva de sostenibilidad, la utilización eficiente de los recursos,

busca el desarrollo de materiales de construcción que tengan un menor consumo de

energía durante su producción y desuso, por lo que este proyecto propone investigar una

solución constructiva a partir de cartón reciclado, a través de la utilización de láminas

corrugadas y macizas que se utilizan principalmente para fabricación de empaques2.

Ilustración 4: Cartón corrugado (www.copygraphicmexico.com)

2 Según las Guías Sectoriales de FUNDES: “el 51% de las fibras utilizadas en Colombia provienen de papel

reciclado, el 33% de la pulpa de madera -que se utilice para los productos absorbentes- y el 16% de la pulpa

de bagazo de caña de azúcar”.Citado en Corredor, M. (2010) “El Sector Reciclaje En Bogotá Y Su Región”.

(Guías sectoriales No 2. FUNDES, p. 32).



Ilustración 5: Cartón tetrabrik (www.turcon.wordpress.com)

El cartón tetrabrik reciclado se utiliza en Colombia para fabricación de tableros

aglomerados para sistema de construcción liviana en seco, utilizando 100% cartón

tetrabrik reciclado aglomerado.

Ilustración 6 Lamina Ecoplak (www. riorion.com.co)

En otros países, arquitectos como Shigeru Ban han desarrollado construcciones de

uso arquitectónico fabricadas con cartón reciclado, las cuales ha planteado la alternativa

del uso de este material para el desarrollo de arquitectura con materiales reciclados.

Ilustración 7: Casa de Papel, Arq. Shigeru Ban (http://www.shigerubanarchitects.com)

“Mediante el uso de estructuras de tubos de papel, Ban ha podido crear

espacios completamente nuevos, espacios con una calidad de material que no se

había experimentado antes. Lo que hace especialmente extraordinario es que ha

podido conseguir esto no a través de la dependencia de nuevas tecnologías para

formar y descubrir nuevos materiales, sino a través de reexaminar los materiales

existentes en formas recicladas (GILI, 1997, p. 6).4]

En Colombia, según cifras de la Asociación Nacional de Industriales ANDI, el

reciclaje de papeles en la última década va en incremento, donde el papel corrugado

presenta la mayor porción del reciclaje total.

En materia de recolección, Colombia genera 27.000 toneladas de residuos al día,

de las cuales sólo un 10 por ciento son aprovechadas por los recicladores denominados

Ilustración 8: Recolección de papel para reciclaje (http://www.presidencia.gov.co/sne/2004/marzo/09/19092004.htm)

Tabla 1: Recolección de papel para reciclaje.



informales. El 90 por ciento restante de los residuos son dispuestos en botaderos a cielo

abierto, enterramientos o rellenos sanitarios.

Según la Dirección de Impuestos y Aduanas Nacionales (DIAN) y la Cámara de

Pulpa, Papel y Cartón de la Asociación Nacional de Industriales (ANDI), desde 1999 hasta

2002 Colombia ha aumentado en 159 mil toneladas la cantidad de papel reciclado

consumido, pasando de 340 mil a 499 mil toneladas. Esto significa un incremento de un

46% a un 60 %. (http://www.presidencia.gov.co/sne/2004/marzo/09/19092004.htm).

Debido a que es un material de uso industrial, el cartón reciclado corrugado y el

cartón tetrabrik son materiales sobre los cuales existen referencias normalizadas sobre su

resistencia y comportamiento ante diferentes tipos de cargas y esfuerzos.

“Los ensayos más importantes que se realizan sobre el cartón corrugado

son el aplastamiento de canto y la resistencia al estallido (Mullen). Sin embargo,

las otras dos pruebas - de penetración y de aplastamiento plano - no deben

descartarse. De hecho, se necesita un balance adecuado entre las principales

propiedades del cartón corrugado. Por ejemplo, un cartón con un buen balance de

valores de resistencia sería:

Resistencia al aplastamiento de canto: 5.5 kg/cm

Resistencia al aplastamiento plano: 2.2 kg/cm²

Resistencia a la penetración: 42 kg/cm

Resistencia al estallido: 12.8 kg/cm²”. (UNCTAD/OMC, 1993, p. 22)[5]

Entendiendo el potencial de reciclaje que tiene el cartón corrugado y tetrabrik en

Colombia y basándose en el desarrollo técnico que la industria del empaque le ha dado a

estos materiales, se puede pensar en estos como una alternativa de arquitectura con

materiales reciclados.

IDENTIFICACIÓN: La Construcción de Aulas

Temporales En Bogotá La Secretaría de Educación Distrital desde el 2005 bajo el plan, “Bogotá una gran escuela”,

implementó un plan de construcción de Aulas temporales para ampliar y mantener la

cobertura educativa en la ciudad de Bogotá durante la re-adecuación ampliación y/o

reforzamiento estructural de Colegios existentes.

La Aulas Temporales se construyeron en sistema Steel Framing3 las cuales se han

desmontado una vez avanza la construcción de los colegios definitivos y se reinstalaron

en otros frentes donde se requirió cobertura educativa temporal.

Ilustración 9: Reinstalación de lamina Aula de traslado Colegio La Pampa, Bogotá. Enero 2007.

Las Aulas instaladas por la SED, se construyeron en sistema tipo “steel framing” a

base de perfiles de acero rolado en frio y laminas de fibrocemento de 3/8” y ½” de

espesor. Para poder desmontar y reinstalar estas aulas sin la utilización de equipos

especiales para su transporte, se retiró completamente la lámina de fibrocemento, lo que

3El Steel Framing es un sistema constructivo de uso internacional basado en perfiles de acero galvanizado ligero, por ser

un sistema abierto posee una gran flexibilidad de diseño, lo que posibilita su uso para la resolución de cualquier tipo de

edificio, en EEUU, Canadá, Reino Unido, Australia son considerados prácticamente como sistemas tradicionales.

http://www.steelframing.es/



generó desperdicios en los procesos de transporte y reinstalación de las Aulas y en

consecuencia la compra de material adicional de reposición.

En el año de 2007, en colegios como Fontanar del Rio y Zona franca, construidos

en 2005, se desmontaron 54 Aulas y 6 baterías sanitarias en sistema “steel Framing”. En

los colegios “Nueva Gaitana” y “La Pampa” se reinstalaron 16 Aulas. Debido a factores

como el uso, vandalismo, cambios de diseño y acarreo, se perdió alrededor del 40% de la

lámina instalada inicialmente, por ende, Colegios como el Nueva Gaitana se tuvieron que

reinstalar colocando lámina totalmente nueva.

Para la construcción de este Colegio se requirió una inversión adicional entre el

30% y 40% del costo de desinstalación y reinstalación inicialmente proyectado4.

Ilustración 11: Colegio Nueva Gaitana (1ra reinstalación de estructura y lámina nueva).

Bodega de acopio. Fontibón - Bogotá. Secretaria de Educación Distrital. 2007.

4Información obtenida a partir de las actas de liquidación del contrato 252 de 2005 de la Secretaría de Educación Distrital

suministrada por la “Gerencia e Interventoría de Obras SED-UNAL”

Ilustración 10: Desmonte Colegio SED - El Almacén, 2007

Si bien en Bogotá, se realizó el desmonte y reinstalación desarmando

parcialmente los muros, este proceso se pudo haber realizado utilizando equipos

especiales para movilizar elementos de mayor peso y tamaño, permitiendo su traslado sin

necesidad de desarmarlos parcialmente.

Como se puede observar en estos ejemplos, a diferencia del caso mostrado para

las Aulas temporales en Bogotá, en otros países como Estados Unidos se ha manejado el

traslado de paneles o de módulos completos con equipos de izaje los cuales permiten

manejar tamaños mayores y manipular los módulos con su tablero de recubrimiento.

En Estados Unidos, empresas como “modular mobiles”

(www.mobilemodularrents.com)o “Fabricated Steel Manufacturers”

(http://www.fsm.co.za/index.aspx)proponen Aulas desmontables en madera o de lámina

Ilustración 12 Izado de panel de gran formato tomada de picasaweb.google.com

Ilustración 13: izado de muro tipo esqueletal tomado de contractortalk.com

Ilustración 14 :Tomado de www.mobilemodularrents.com http://www.fsm.co.za/index.aspx



de acero galvanizado relleno de espuma de poliuretano, las cuales se transportan e

instalan con equipos de izaje, lo que implica costos por alquiler de equipos de carga

pesados como tráiler, montacargas o grúas portátiles, entre otros.

Como se puede observar en el estudio de Camacol, en Colombia, la mano de obra

representa casi la tercera parte de los costos de construcción, frente al 5% que

representan los equipos. De esta información se puede deducir que en Colombia, la

industria de la construcción utiliza más mano de obra que equipos, pues probablemente

le resulta más barato contratar mano de obra que equipos.

“El Cuadro 2 muestra las participaciones de los diferentes tipos de sistemas

constructivos y de cimentación de las obras, permitiendo evidenciar diferencias

entre cada uno de los usos. Así, por ejemplo muestra que el sistema tradicional

tiene una participación cercana a 63% en los destinos no habitacionales, siendo

especialmente importante en la construcción de oficinas. El cuadro también revela

la relativa importancia de sistemas como el de estructura metálica en la

edificación de comercio”. (CAMACOL, 2009, p. 6).6

Ilustración 15: (Imágenes tomadas de: “Informe Económico Camacol” No 21, enero febrero 2010)

Tabla 2: Incidencias de Materiales, Mano de Obra y Equipos en Colombia

Así mismo según informes de Camacol, podemos ver como en Bogotá predomina

el uso de sistemas tradicionales de construcción, entendiendo este sistema como

construcciones en estructuras en concreto reforzado y mampostería fundidas en sitio.Por

lo anterior se puede deducir que en Bogotá, la mayoría de construcciones se realizan con

un componente de mano de obra superior al uso de equipos, por lo cual la mano de obra

se muestra como un elemento determinante dentro de la forma de construir en Bogotá.

En consecuencia, el planteamiento de un sistema constructivo reutilizable que no

requiera equipos de izaje para su desmonte y reinstalación, puede aportar al desarrollo

de una arquitectura consecuente con las tradiciones constructivas locales y aportar a la

optimización de los recursos para construcción de Aulas Temporales Desmontables en

Bogotá.

Tabla 3: Sistemas constructivos y cimentaciones de proyectos de otros destinos Bogotá y Cundinamarca. Anual con corte a julio de 2009

FORMULACIÓN: El Uso del Cartón Reciclado Como

Elemento Para el Desarrollo de Arquitectura

Reutilizable y Reciclable en Bogotá

Como podemos observar, el uso eficiente de los recursos, la planeación del ciclo de

vida de los materiales de construcción y la preservación de las técnicas constructivas de

la región, conceptos incluidos dentro de la Arquitectura Reciclable y Reutilizable pueden

aportar soluciones a la problemática de la construcción de Aulas Temporales en Bogotá, a

partir de ideas como

• Construcciones modulares que permitan la optimización de los materiales

utilizados,

• Uso de elementos desmontables, reinstalables y reciclables de manera parcial o

total cuando finalice su ciclo de vida.

• Diseño de elementos que puedan ser manipulados sin equipos de izaje.

• Desarrollando un planteamiento de arquitectura reutilizable y reciclable que

contribuya al desarrollo de soluciones de Aulas temporales en Bogotá.

Ilustración 16: Transporte de bastidores tipo steel framing y reinstalación de lámina en Aulas del Colegio La Pampa Fase II. Bogotá 2007.

Dentro de este contexto el uso de cartón reciclado, corrugado debido a su peso,

(densidad cercana a los 520 kg/m3), costo (alrededor de $ 9500 pesos por lámina de

pared simple de 1.2 x 2.0 m) y diseño para soportar y transmitir cargas uniformemente

repartidas, se muestra como un potencial material para el desarrollo de arquitectura

sostenible en Bogotá.

Por otro lado, el tablero de cartón tetrabrik reciclado, debido a su fabricación a

partir de material reciclado post industria y a sus características generales se muestra

como un material idóneo para el desarrollo de arquitectura reutilizable y reciclable en

Bogotá.

“de acuerdo con la Norma NTC 2261 para tableros aglomerados, las laminas

ECOPLAK® se pueden clasificar como tableros aglomerados de grado medio

especial, MGS y de alta densidad”(ORION, 2008, p. 3).7

DELIMITACIÓN: El Desarrollo De Un Sistema

Constructivo A Base De Cartón Reciclado Para La

Construcción De Aulas Temporales Sostenibles En

Bogotá.

Cuando se determinó realizar los desmontes de Aulas temporales de la SED en el

año 2007 en Bogotá, retirando la lámina de recubrimiento, se hizo posible la

manipulación de los bastidores sin equipos de izaje, pero como se mencionó

anteriormente se incurrió en costos adicionales por reposición y acondicionamiento de

láminas de recubrimiento nuevas y usadas.

Ilustración 17: Construcción de cimentación en elementos prefabricados de concreto tipo IDU. Colegio SED-El paraíso. 2007

Pese a que se logró adaptar una forma de construir foránea a las condiciones de

nuestro medio, se generaron sobrecostos hasta del 40%, solo en una primera

reinstalación y el material sobrante (principalmente laminas de fibrocemento y perfilería

tipo steel framing) producto del primer desmonte y reinstalación no fue reciclado y se

convirtió en escombro. Por ende, se puede considerar que el sistema constructivo con el

que se desarrollaron Aulas temporales en Bogotá durante 2006 y 2007 no corresponde a

un desarrollo de Arquitectura sostenible.

Ilustración 18: Transporte de bastidores de culata de Aula Temporal para posterior reinstalación. Colegio SED-La Pampa. 2007.

Ilustración 19: http://www.quadlock.com/images/icf_tiltup/tilt-deck.jpg

Ilustración 20: Reinstalación Colegio Villas del Diamante. Secretaria de Educación Distrital Bogotá 2006.



De otro lado, el desarrollo de un sistema constructivo a base de cartón reciclado,

modular, de elementos de bajo peso que se puedan manipular sin equipos de izaje y que

cuando termine su ciclo de uso pueda ser reciclado total o parcialmente se muestra como

una alternativa de desarrollo de Arquitectura Reutilizable y Reciclable en Bogotá.

JUSTIFICACIÓN: Aporte Del Cartón Reciclado En El

Desarrollo De Estructuras Desmontables Para

Construcción De Aulas en Bogotá.

El cartón reciclado se presenta como un material para desarrollo de Aulas desmontables

de Arquitectura Reutilizable y Reciclable, pues es posible el desarrollo de este sistema

constructivo con elementos con cartón reciclado que: sean modulares, de bajo peso

(máximo 40 kg por elemento), que puedan instalarse, desmontarse y reinstalarse sin

equipos de izaje, y se puedan reciclar total o parcialmente cuando termine su ciclo de

vida.

De esta forma de construcción existen ejemplos de proyectos como los

construidos por el Arq. Shigeru Ban o el Ing. Buro Happold, los cuales han propuesto

estructuras desmontables en cartón reciclado de elementos livianos, instaladas sin

equipos de izaje, reinstalables y reciclables en el momento que finalice su ciclo de vida.

Con elementos a base de cartón reciclado como tableros de cartón Tetrabrik y

cartón corrugado reciclados, se pueden construir paneles livianos (menos de 40 kg por

Ilustración 21: Iglesia en tubos de cartón reciclado Arq.Shigeru Ban en oodchurchdesign.blogspot.com

Ilustración 22: Escuela En Cartón Reciclado Cotrell&Vermeulen Y Buro Happold en buildinggreen.com



elemento) modulares, instalables y desmontables sin equipos de izaje y reciclables al final

de su vida útil.

El desarrollo de un sistema constructivo completo, cimentación, estructura,

cerramiento e instalaciones, constituido a partir de elementos livianos, modulares

reinstalables sin equipos de izaje y reciclables parcial o totalmente, puede ser

considerado como “Arquitectura Desmontable y Reciclable”.

OBJETIVO GENERAL Plantear un sistema constructivo a base de cartón reciclado (corrugado y tetrabrik), que

este constituido a partir de elementos livianos, modulares, reinstalables sin equipos de

izaje, para poder utilizarlo como una alternativa de “Arquitectura Desmontable y

Reciclable” que contribuya al mejoramiento de la construcción de Aulas temporales en

Bogotá.

Objetivos Específicos

• Investigar sobre las cualidades de los diferentes componentes del sistema

constructivo para el Aula Desmontable a Base de cartón reciclado (corrugado y

tetrabrik), en relación a la noción de Arquitectura sostenible.

• Teniendo en cuenta las dimensiones, peso y disponibilidad comercial del cartón

reciclado (corrugado y tetrabrik), diseñar y evaluar propuestas para el uso de estos

materiales dentro del sistema constructivo a desarrollar.

• Realizar ensayos mecánicos de resistencia de los elementos en cartón reciclado

(corrugado y tetrabrik) del sistema a desarrollar, para poder evaluar su

desempeño y así determinar el alcance de estos elementos dentro de un sistema

constructivo que debe responder a las normativas de construcción vigentes en

Bogotá para Aulas de Clase.

MARCO TEÓRICO

El desarrollo de Aulas Temporales a base de cartón reciclado se puede estudiar

dentro del tema “Sostenibilidad” y específicamente dentro del concepto de “Arquitectura

Sostenible”, en donde el reciclaje y el estudio del ciclo de vida de las construcciones se

muestra como un factor representativo dentro del tema de la “Sostenibilidad”.

Para lo anterior, en un principio resulta pertinente entender el concepto de

“sostenibilidad”.

La Comisión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo ha presentado la definición

de “sostenibilidad” como la satisfacción de las necesidades del presente sin

comprometer la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias

necesidades (KIM, J, 1998, p. 6).8

En este concepto se puede entender como parte de las necesidades del presente

son la expansión y regeneración continua del hábitat y del entorno donde se establecen

las personas y dentro de él la arquitectura.Es así como la problemática de la satisfacción

de los requerimientos del presente no pueden comprometer la capacidad del medio

ambiente para las futuras generaciones, desarrollándose en este escenario el concepto

de “Arquitectura Sostenible”.

Kirbert de EUA define construcción sostenible como la creación y administración

responsable de entorno de construcciones saludables en la eficiencia de sus recursos y

principios ecológicos (KUNSZT, 2002, p. 7). 9

Entonces podemos ver como dentro del concepto de “Arquitectura Sostenible” se

manifiesta la importancia de la preservación del medio ambiente para el desarrollo de

futuras generaciones.

György Kunszt considera los siguientes conceptos para el desarrollo de “Arquitectura

Sostenible”:

Utilización eficiente de los recursos: Energía y Ahorro de material de

construcción

Es así como el interés universal de la humanidad compete a los arquitectos en el

descenso radical del consumo de energía en las edificaciones y lo relaciona con el

uso de recursos energéticos renovables … El análisis del ciclo de vida (LCA) es un

importante medio para realizar diseños arquitectónicos más eficientes en sus

costos, por la aplicación de principios de diseño que contemplen la

contabilización de los costos de implementación que surjan durante la vida de la

edificación, incluyendo los costos de una posible demolición (2002.Pág. 8).

Según lo afirmado por Kunszt, el desarrollo de “Arquitectura Sostenible”implica la

racionalización de los recursos para la construcción de una edificación, durante su

fabricación uso y demolición y por ende el planteamiento de estrategias para la

optimización de los recursos naturales utilizados en estos procesos.

Construcción Ecológica

La necesidad de reducción del consumo de agua y la necesidad del uso de

materiales de construcción económicos también son esenciales desde el punto de vista

ecológico en la producción de diferentes materiales de construcción (ej: Ladrillos,

cemento, vidrio y acero) que requieren gran uso de energía térmica, lo que puede aportar

considerablemente al potencial del cambio climático (2002).]



Por lo anterior vemos como el estudio de alternativas que contribuyan a la

reducción de utilización de recursos naturales y a la optimización del ciclo de vida de

estos resulta un factor representativo dentro del desarrollo de una Arquitectura reciclable

y reutilizable.

Requerimientos Sociales y Culturales.

Es una cuestión de temor justificado por los críticos de la globalización que una

amplio rango de países, regiones y ciudades pueden perder su identidad. La arquitectura

juega un rol clave en la preservación de la identidad, lo que requiere la cuidadosa

protección de nuestros monumentos y el rechazo de la arquitectura como un no mensaje

de pensamiento libre, no motivación del espíritu (2002)

Como menciona Kunzt, el entendimiento de la identidad en las construcciones y la

forma de construir de cada cultura, es un elemento importante para el desarrollo de

“Arquitectura Sostenible”, factor que debe tenerse en cuenta para el desarrollo de

nuevas tecnologías de construcción que puedan brindar mejoras tecnológicas

considerando las formas y tradiciones de construcción de cada región.

Otros autores como Jong-Jin Kim, proponen el desarrollo de “diseño sostenible” en

base a tres principios los cuales resultan muy similares a los mencionados por Kunzt:

Proponemos tres principios de sostenibilidad en la Arquitectura. Economía de los

Recursos en lo que concierne con su reducción, reuso y reciclaje de los recursos naturales

que se requieren dentro de una edificación. Diseño del Ciclo de Vida enfocado en la

interacción entre los humanos y el mundo natural. Estos principios pueden proveer una

amplia conciencia del impacto ambiental, local como global, en el consumo de la

arquitectura(KIM, 1998, p. 8).

Es importante resaltar como los conceptos de “reuso” y “reciclaje” juegan un

papel importante dentro del desarrollo de estrategias de reducción de recursos para la

construcción de edificaciones, así como el estudio y diseño del ciclo de vida de los

materiales de construcción.

A partir del desarrollo del concepto de Arquitectura Sostenible, surgen otras

definiciones de Arquitectura Sostenible como la Arquitectura R.A.R.E (siglas en inglés de

Renovable, Adaptativa, reciclable y Ambiental)

Arquitectura R.A.R.E, es el concepto básico, puede ser considerado como el

más antiguo, aunque hoy en día el más escasamente explotado desde la arquitectura en

el mundo. El termino R.A.R.E significa la demanda que hoy viene incrementándose en

forma importante desde la óptica de los diseñadores y clientes. En la sigla, las cuatro

letras son respectivamente “R” por renovable, conservación y producción de energía en

los productos y materiales; “A” por adaptativa, topografía - clima y sensibilidad a las

estaciones, respuesta al clima; “R” por reciclable, flexible, reusable, simple de construir,

relocalizar y desmontar; “E” finalmente por ambiental (enviromental en inglés)

trabajando con la naturaleza y sus fuerzas, palpando el impacto sobre la tierra liviana.

Obviamente estos principios no se deben considerar de una forma individual, más bien es

la combinación de estos principios entre si y su proceso de construcción los que deben

considerarse como parte integral del proceso de diseño y construcción en todo proyecto

arquitectónico (Altamonte y Luther; 2006).10

Como se puede observar, el desarrollo de Arquitectura a partir de conceptos

como: Modulación, reciclaje, reinstalación, desinstalación, capacidad de adaptación,

análisis del ciclo de vida se perfilan como las bases fundamentales para el desarrollo de

“Arquitectura Sostenible”.



Huella Ecológica:

La necesidad de productos, procesos y estilos de vida sostenibles, ha desencadenado

el desarrollo de un gran número de herramientas de evaluación ambiental. Estas

herramientas miden el desempeño ambiental e identifican potenciales mejoramientos

desde una perspectiva ambiental. Un grupo de métodos de evaluación se centra en los

aportes directos e indirectos de recursos y/o las emisiones procedentes desde el inicio

hasta el final de los productos siendo la idea es tener en cuenta todos los impactos

ambientales durante la totalidad ciclo de vida de los productos. Estos métodos de

evaluación de productos ambientales también se denominan métodos evaluación del

ciclo de vida ECV (LCA en inglés).

Para la interpretación del uso del recurso y emisiones en el ciclo de vida producto-

específico, se pueden identificar dos clases de métodos de LCA que producen calificación

única para cada producto evaluado. La primera clase de indicadores pretende analizar

todos los potenciales impactos ambientales que ocurren durante el ciclo de vida de un

producto. Comúnmente se aplica como método de evaluación de impacto en ECV de

calificación única el Ecoindicator 99 (EI)

El EI-método se centra en la cuantificación de impactos sobre la salud humana, sobre

la calidad de los ecosistemas y de los recursos. Una calificación única por producto se

obtiene mediante la aplicación de la ponderación factores basados en las preferencias del

panel.

La segunda clase de métodos producen de entrada relacionados de indicadores, por

ejemplo basados en el uso acumulado de la tierra, la energía y materiales. Las entradas

se pueden evaluar con una confianza relativamente alta y es considerado como indicativo

del comportamiento ambiental total. Un ejemplo de esta clase es la demanda acumulada

de energía es cuantificar la energía requerida durante el ciclo de vida de un producto.

(Chapman, 1974; Hirst, 1974) 11]12]

La huella ecológica es un indicador integrado que se define como la tierra y agua

biológicamente productiva (cultivos, bosques o ecosistemas acuáticos) que una población

requiere para producir los recursos que consume y para mitigar parte de los residuos

generados por el consumo de combustibles fósiles y de energía nuclear (Wackernagel y

Rees, 1996; Wackernagel et al., 2002; Monfreda et al., 2004)13], este enfoque de la tierra

y agua biológicamente productiva para el consumo humano, refleja la perspectiva

antropogénica de las cuentas de la huella ecológica (Wackernagel et al., 2005),14] es

decir evaluar el impacto ambiental de un determinado modo o forma de vida, comparado

con la capacidad de reciclaje del ambiente.

Se considera la huella ecológica entonces un indicador clave para asignar

sostenibilidad, pues tiene la ventaja de poder comparar la incidencia que tiene la

producción de un bien en las emisiones de gases y el uso de suelo que requiere para su

producción.Este indicador se utiliza comúnmente para evaluar la presión de las

actividades humanas en un contexto geográfico por ejemplo a nivel nacional, regional o

de cuidad y también se ha calculado en gran número de productos, principalmente en

productos alimenticios dispositivos de energía etc … (Kautsky et al., 1997; Folke et al.,

1998; Chambers et al., 2000; Simmons et al., 2000; Deumling et al., 2003; Stöglehner,

2003; Holdren and Høyer, 2005).15]16]17]18]19]20]

En el contexto de la ECV, la huella ecológica de un producto es se define (Huijbregts et

al., 2008)21]como la suma del tiempo integrado la ocupación directa e indirecta de la

tierra, relacionado con el uso de energía nuclear y las emisiones de CO2 provenientes del

uso del combustible fósil y de cemento.



Huijbregts y colaboradores (2008) implementaron una metodología para el cálculo la

huella ecológica para 2630 productos y servicios de la economía occidental, que

incluyeron generación de energía, producción de materiales, transporte, procesos de

tratamiento de residuos e infraestructura, dicho calculo presenta una diferencia

fundamental frente al enfoque originalmente descrito para la huella ecológica por

Wackernagel et al. (2005), en la aplicación de cifras de rendimiento producto específico

para forestales, pasturas y cultivos con el fin de obtener una evaluación por la ocupación

directa de la tierra, en lugar de un rendimiento global promedio.

Dentro de las actividades y productos evaluados, los valores más bajos para la

huella ecológica se obtuvieron para la generación de energías a partir de recursos

renovables biomasa, viento, sol y agua (10-3 - 10-2 m2 año * Mj-1) y para actividades

como el reciclaje 0,05 m2 año * kg-1, el más alto se obtuvo para la infraestructura (109

m2 año * U-1). Dentro de la categoría de producción de materiales se evaluaron

productos como plásticos, vidrio, metales, productos químicos, productos agrícolas,

material para construcción y el papel y cartón corrugado, el valor calculado para la

Ilustración 23: Gráfica de medición de huella ecológica (Huijbregts et al, 2008)

producción de materiales estuvo alrededor de 1 – 10 m2 año * kg-1, con excepción de la

producción de metales 104 m2 año * kg-1.

Ilustración 24: Grafica incidencia de uso de energía, emisión de gases y ocupación de tierras por materiales (Huijbregts et al)

Aunque para los materiales cuyos valores están alrededor de un orden de

magnitud, es de resaltar que el cálculo para la huella ecológica de los productos agrícolas

y para la producción de papel cartón corrugado tiene una contribución relativa mayor por

la ocupación directa de la tierra, mientras que para materiales como los plásticos, vidrio,

productos químicos y materiales para la construcción el índice está dominado por las

emisiones de CO2, la ocupación directa de la tierra en forestales es particularmente

importante para la producción de papel y cartón corrugado, así como también en sucede

para la huella ecológica de generación de energía a partir de biomasa 42% y 74%

respectivamente del total de valor de la huella ecológica.

Como se puede observar en los análisis de la huella ecológica, la producción de

cartón corrugado y papeles se encuentra en un grado de ocupación muy similar al de la

mayoría de los productos, dentro de esta medición son los metales y la infraestructura los

que muestran una mayor huella ecológica con respecto a la producción de otros

materiales.



En la tabla de incidencias, se puede observar como aunque la producción de

cartón corrugado y papeles en general tiene una huella ecológica muy similar a la que

genera la producción de plásticos, químicos entre otros, la mayor incidencia de esta está

en su ocupación de la tierra, a diferencia de los plásticos que tienen su mayor incidencia

en la emisión de CO2.

De otra parte los materiales reciclados muestran una de huella ecológicas menor a

la del rango donde se encuentran la mayoría de materiales, aunque la mayor incidencia

de esta es producto de la emisión de gases CO2.

Es entonces como a través del análisis del la huella ecológica podemos observar la

capacidad potencial de sostenibilidad del reciclaje y del cartón corrugado, pues desde la

perspectiva de la huella ecológica es demostrable el menor impacto ambiental de los

materiales reciclados frente a otros bienes y la menor contribución del cartón corrugado

y los papeles a la emisión de gases CO2 con respecto a otros materiales como los

productos químicos, plásticos y materiales de construcción.

Estado del arte

La idea de construir con cartón reciclado ya ha sido utilizada en otros países para

las construcciones temporales. Como referente en el desarrollo de esta idea podemos

encontrar las propuestas del Arq. Shigeru Ban.

Nacido en 1957 en la ciudad de Tokio en Japón, ha trabajado durante su carrera

diferentes propuestas de arquitectura construida con tubos de papel reciclado. En la

actualidad, participa en proyectos para construcción de refugios temporales para los

damnificados del terremoto del 11 de marzo del 2011 en Japón.

El arquitecto japonés Shigeru Ban, reconocido por su arquitectura para situaciones

de emergencia, colabora con la creación de refugios que acogen y aportan privacidad a

miles de damnificados tras el terremoto y devastador tsunami que asolaron la costa

pacífica de Japón el pasado 11 de marzo de 2011”(INGLIS, 2011).[22]

A partir de elementos de bajo peso, manipulables con mano de obra, ha

construido múltiples edificaciones para uso temporal, manejando diferentes temas, como

la vivienda, iglesias y exposiciones entre las más representativas.

Propuestas como el sistema de particiones de papel de Fujishawa, son ejemplo del

desarrollo de un sistema constructivo modular desmontable, ya que traen todos los

elementos al sitio de construcción con sus dimensiones, acabados y anclajes definidos

para ser montados y desmontados cuando se requiera.

Ilustración 25: Shigeru Ban participa en el proceso de montaje de PaperHouse, en Niigata, ShigeruBanLaboratory, 2004.tomado de: www.experimenta.es/noticias/industrial/shigeru-ban-japon-refugio-terremoto-tsunami-artuiectura-2827

Ilustración 26: piezas que componen PaperPartitionSystem. Fujisawa, ShigeruBanLaboratory, 2006.tomado de: http://www.experimenta.es

Ilustración 27: PARER HOUSE, Lake Tamanaca, Yamanashi, Jipan, 1994-1995 tomado de www.reocities.com



“En oposición a las tendencias contemporáneas de la arquitectura japonesa, la

amplitud de la perspectiva de Ban le permite crear proyectos con una lógica

poderosa…Existe también una lógica social, que a través de la exploración de

regiones previamente desconocidas para la conciencia arquitectónica japonesa, le

permite construir espacios que van a ideales sociales más elevados” (GILI;

1997).[23]

Construir espacios arquitectónicos como iglesias o viviendas en zonas de desastre,

muestra la capacidad de su arquitectura de responder a ideales y necesidades de la

sociedad japonesa como la fe o privacidad de una forma efímera, pero oportuna.

Para construcciones temporales como la Cabaña de Papel de Nagata5, de 1995, la

cimentación se hizo con canastas plásticas de gaseosa, rellenas de bolsas con arena, el

acabado de piso viene enchapado con madera sobre esta se fijan los tubos de papel.

En este proyecto podemos ver como no utiliza exclusivamente cartón reciclado,

sino lo combina con otros materiales (cubierta en lona y cimentación con cajas de

gaseosa plásticas, entre otros) para poder responder a las condiciones del medio

ambiente como la humedad y la lluvia. Sin embargo nótese que tanto los tubos de cartón

5Dibujos tomados de: GILI, Gustau. Shigeru Ban. Editorial Gustavo Gilli, Barcelona 1997. Págs.13 y 46

Ilustración 28: PaperHouse (2006) by Shigeru Ban tomado de artnet.com

Ilustración 29: Axonometría sistema constructivo Cabaña de Papel Nagata 1995.

reciclado (cerramiento y sistema portante), las canastas de gaseosa de la cimentación y

los paneles de piso son elementos completos los cuales se organizan en un orden común.

Dada la coordinación entre los diferentes elementos que constituyen sus

construcciones, que estas son manipulables con mano de obra, la capacidad de

reinstalarse cuando y donde se requiera y su capacidad de responder a las necesidades de

una sociedad como la Japonesa después de desastres naturales, se puede considerar la

propuesta constructiva del Arq. Shigeru Ban como Arquitectura Reciclable y reutilizable.

Resulta interesante en la propuesta de Ban, como parte de su éxito se basa en el

no uso de equipos de izaje, en uno de los países más desarrollados del mundo donde

existen muchos ejemplos de construcciones con elementos no manipulables con mano de

obra, dado que después de un desastre o para el montaje de una exposición, pudo llegar

a resultar más conveniente trabajar con la gente sin depender de herramientas más

sofisticadas.

Además de Shigeru Ban, existen otros ejemplos de construcciones con cartón

reciclado como la de Buro Happold, en las cuales se hacen desarrollos diferentes en busca

de soluciones contra la humedad y el fuego y en condiciones sociales diferentes a las de la

arquitectura de Ban.

Los Arq. Cottrell & Vermeulen, en conjunto con el Ingeniero Industrial Buro

Happold, quien ya había trabajado con Shigeru Ban para la exposición de Hannover,

diseñan y construyen un jardín infantil con el fin de mostrar las cualidades del papel

reciclado como material de construcción. Para tal fin soportan el proyecto sobre

columnas de tubos de papel. Para proteger la estructura del fuego se trata el papel con

fibrocemento y yeso reciclado, la cubierta se impermeabiliza con polietileno.


Dentro de esta propuesta

reciclado y laminas de fibrocemento, para la elaboración de divisiones

Si bien este no es un proyecto desmontable, vale la pena mencionarlo dado que

entrega una propuesta con cartón reciclado para aulas de clase, en la cual se desarrolla

un sistema constructivo donde el cartón reciclado funci

vigas dintel de fachada y como columna, en ningún caso se expone directamente como

acabado interno o externo, siempre tiene un tratamiento o recubrimiento adicional.

Sobre el estudio del alcance de cartón reciclado como mater

existen muchos estudios en los cuales se desea analizar el comportamiento de este en

diferentes presentaciones antes esfuerzos de compresión y flexión, con el fin de

determinar su alance como estructura portante.

Ilustración30: Westbough Primary School. tomado de www.buildinggreen.com

Ilustración 31: Detalle corte fachada. Tomado de Tomado de: MOSTAEDI, Adrian. Arquitectura Sostenible. Pág 154

Uso De Estructuras Desmontables En Cartón Reciclado (Corrugado Y Tetrabrik) Para


Dentro de esta propuesta se desarrollan muros compuestos por núcleos de cartón

reciclado y laminas de fibrocemento, para la elaboración de divisiones y dinteles



un sistema constructivo donde el cartón reciclado funciona como núcleo interno de las



Sobre el estudio del alcance de cartón reciclado como material de construcción,

muchos estudios en los cuales se desea analizar el comportamiento de este en


determinar su alance como estructura portante.

: Westbough Primary School. tomado de www.buildinggreen.com

: Detalle corte fachada. Tomado de Tomado de: MOSTAEDI, Arquitectura Sostenible. Pág 154


Temporales En Bogotá

se desarrollan muros compuestos por núcleos de cartón

dinteles.



ona como núcleo interno de las



ial de construcción,

muchos estudios en los cuales se desea analizar el comportamiento de este en


Estudios como el de “Materiales de papel liviano para mobiliario, Estudio del

diseño para desarrollar y evaluar materiales y juntas” (PETUTSCHNIGG y EBNER, 2007)24

muestran como debido a la creciente demanda de la industria por construir mobiliario

liviano, el cual empieza a existir comercialmente, se realizan análisis de esfuerzos a

compresión para tubos de cartón y de flexión para configuraciones en cartón corrugado

tipo nido de abeja y a partir de los resultados obtenidos se plantea el alcance de este tipo

de materiales dentro de la construcción de mobiliario.

La investigación concluye que para la elaboración de mobiliario con tubos de papel

y cartón corrugado con grosores similares al de las laminas prensadas de alta densidad,

no se cumple con la dureza y resistencia necesaria para tal fin, sin embargo, si se combina

con materiales de mayor dureza y resistencia, formando una estructura tipo sándwich, se

puede obtener mayor resistencia, dando perspectivas estos materiales dentro de la

arquitectura y el mobiliario.

Como se puede ver, la combinación del cartón reciclado como núcleo con otros

materiales ayuda a mejorar la resistencia su resistencia compresión y a flexión.

Los resultados muestran que el ensayo de flexión del panel liviano de papel

es muy bajo para usar como mobiliario. El ensayo de flexión puede ser mejorado si otros

materiales (por ejemplo tableros de alta densidad) son pegados al panel de papel. Estos

materiales tipo sándwich son aptos para resistir mayores cargas y las propiedades de de

los materiales tipo sándwich pueden ser adaptadas acorde a la aplicación que se les

Ilustración 32: Elementos en cartón reciclado para ensayo.

Ilustración 33. Grafica resultado de test y ensayo de prototipo



desee dar. El panel de papel utilizado sin la lámina de recubrimiento no es adecuado

como material de mobiliario (2007).

Dentro de los sistemas constructivos modulares desmontables podemos encontrar

paneles tipo sándwich como los SIP (structural inslated panels).

Paneles aislantes estructurales (SIPs) son paneles de construcción de alto

desempeño utilizados en pisos, muros y cubiertas para uso residencial y comercial. Los

paneles son típicamente hechos empalmando una parte de espuma rígida aislante dentro

de dos pieles estructurales de tabla de fibras orientadas. (OSB). Otros materiales de piel

pueden ser utilizados para propósitos específicos.(www.sipsorg.com)[25]

Este Sistema de paneles se puede utilizar con paneles estándar de 4´ x 8´ o

formatos mayores hasta de 4´ x 16´, los paneles de 4 x 8 pueden instalarse con mano de

obra, los de mayor tamaño requieren del uso de equipos especiales.

Ilustración 34: Paneles tipo SIP tomado dehttp://www.sips.org/

Ilustración 35: Montaje de panel con mano de obra tomado de Manual Práctico de Construcción LP

Ilustración 36: Izado de panel con equipo tomado de Manual Práctico de Construcción LP

Los paneles SIP pueden ser ocupados en estructuras de techumbre, muros y pisos.

Éstos paneles se encuentran en el mercado con dimensiones de 1.22 x 2.44mt y a pedidos

especiales 1.22 x 4.88,sus espesores son variables, de acuerdo al uso y a la necesidad del

cliente. El Sistema funciona con uniones mecánicas entre los paneles los cuales pueden

llegar a comportarse como muros estructurales o se pueden utilizar como cerramiento de

una estructura porticada, dependiendo de cada proyecto y su entorno.

(Frecuentemente nos preguntan el peso de los paneles. Esta carta puede dar un

número aproximado. Por ejemplo: un 4´ x 8´ SIP de 6” de espesor puede pesar 111 libras”

(www.ibpanels.com).[26]

Como se puede ver en muchos estudios realizados a este sistema constructivo, su

uso representa ventajas en ahorro de energía para mantener temperaturas de confort

con respecto a espacios construidos en sistemas esqueletales en madera o steel framing,

lo cual compensa el mayor precio del los paneles SIP con respecto a un sistema Steel

framing o “wood timber framing” y lo perfila como una propuesta de arquitectura

sostenible en lugares con estaciones como en Norteamérica

Comentarios sobre la huella ecológica …

• El sistema SIP (panel estructural aislado) de poliuretano de alto valor R (22.2)

combinado con bajas tasas de fuga de aire mejora en gran medida el impacto

debido a la calefacción y enfriamiento de las casas. Esta alternativa tiene en

menor impacto ambiental en uso de energía, consumo de recursos, emisiones

y uso de la tierra. El isoceanato contribuye a esta alternativa teniendo el

mayor efecto potencial en la salud.

El SIP (panel estructural aislado) de espuma de poliuretano tiene el más bajo

impacto ambiental en el potencial efecto sobre la salud y riesgo potencial. A

pesar de su moderado valor de sistema R (16.9) la baja perdida de aire



conduce a bajos consumos de combustible y electricidad para HVAC

(calefacción, ventilación y aire acondicionado). También es un sistema de

peso liviano resultando un bajo potencial de efectos en la salud, y bajo

impacto en la producción de materiales de construcción.

(www.sipsorg.com)27]

Como se puede observar el uso de paneles tipo SIP genera mayor aislamiento

térmico y eventualmente menor peso que un sistema esqueletal en madera, de acuerdo a

los análisis del este estudio.

Mercadotecnia: Enfatizando el ciclo de vida ambiental y los costos beneficios del

uso del asilamiento de alta eficiencia en residencias. El sistema SIP (panel estructural

aislado) es el más eco-eficiente debido a que proporciona la mayor eficiencia energética

(bajas tasad de perdida y mayores valores R) con materiales de construcción de bajo

impacto ambiental. Sin embargo en climas más calientes, los mayores costos de los

sistemas SIP en ciclos de vida de menor requerimiento, dan como resultado un eco-

eficiencia con menores ventajas entre SIP construcción y sistemas esqueletales

convencionales)(www.sipsorg.com)[]

De acuerdo a lo anterior podemos observar como las condiciones del entorno son

determinantes para el planteamiento de una arquitectura consecuente con su medio

ambiente y su medio constructivo. En este caso puntual el sistema tipo SIP muestra su

máximo potencial de eficiencia y óptimo ahorro en consumo de energía en climas con

estaciones como los de Canadá y Estados Unidos, lugar de donde proviene el sistema.

Para climas con menores diferencias de temperatura como el de Bogotá el uso de

un panel con relleno aislante tipo SIP, puede resultar menos ventajoso, dado que el costo

adicional que representa utilizar paneles rellenos no se compensa en forma tan

representativa con respecto al posible ahorro en energía para alimentación de aire

acondicionado, como lo puede representar en una ciudad con estaciones como en el

norte del continente.

Podemos ver diferentes propuestas construidas a base de paneles SIP, las cuales a

partir de un diseño modular y uso de mano de obra (sin elementos de gran formato para

manipular con equipos especiales) como la descrita en el ejemplo de diseño modular para

arquitectura vernácula (VURAL y otros; 2007)[28]

Podemos ver entonces este diseño de casas de arquitectura vernácula en la región

del mar negro del este, Turquía, identificando tipologías de vivienda de área,

proporciones y usos. A partir de estos diseños propone la construcción de estas viviendas

en un sistema modular en pórticos metálicos con paneles desarmables de poliestireno

expandido y madera reciclada tipo SIP, los cuales se encuentran cimentados sobre muros

ciclópeos, debido a la abundancia de piedras en la región, venciendo terrenos inclinados

hasta de 50 grados.

Los paneles están confinados por un esqueleto metálico construido con perfiles en

I, la unión entre estos se hace partir de uniones “hembra” con espigos de lamina de

madera entre sí.

Ilustración 37: Imagen 3D propuesta en paneles modulares tomada de EASTERN BLACK SEA REGION – A SAMPLE OF MODULAR DESING IN THE VERNÁCULAR ARCHITECTURE



El panel está compuesto de poliestireno expandido y de tableros de madera,

quedando de 10 cm de espesor, estos materiales están unidos con pegantes a base de

agua. El peso del panel de mayor tamaño es de 58.03 kg, lo cual lo cual permite instalar

los elementos sin equipos especiales.

Ilustración 40: Imagen instalación de paneles con mano de obra. Tomada de Ibbidem.

Ilustración 38; Planta y alzado propuesta en paneles modulares. Tomado de Ibídem

Ilustración 39: Axonometría paneles tipo. Tomado de Ibídem.

En este ejemplo de construcción de vivienda con paneles tipo SIP, podemos

observar un sistema constructivo modular, en el cual sus paneles se pueden instalar con

mano de obra.

De otra parte podemos ver otras alternativas inspiradas en sistemas como el steel

framing o el SIP, en las cuales se empieza a utilizar el papel reciclado como núcleo de un

panel. El sistema de viviendas de emergencia de ingeniería tridimensional de tableros

para edificios livianos(WINANDY; 2006)[29]

En este ejemplo, el departamento de agricultura de los Estados Unidos desarrolla

un sistema constructivo a partir de cartón corrugado reciclado y fibras de desechos

agrícolas reciclados con o sin asilamiento de espuma, para construcción rápida de

vivienda de emergencia.

Ilustración 42: Imagen portada artículo , tomado de ibídem.

Ilustración 41: Imagen tipo de cartón reciclado para uso en

paneles. Tomado de “Emergency Housing Systems From

Three-Dimensional Engineered Fiberboard Temporary

Building Systems For Lightweight, Portable, Easy-To-

Assemble, Reusable, Recyclable, And Biodegradable

Structures”

Ilustración 43: Axonometría sistema de anclaje tomada de ibídem

Ilustración 44: Axonometría tipo de panel tomada de ibídem



A partir de módulos completos (no mano portables) desarrolla un sistema de

uniones y estructura, el cual se puede ensamblar con herramientas sencillas. Se entrega

un manual completo de instalación de las viviendas desde su cimentación y se ofrece la

alternativa de los paneles rellenos de espuma aislante.

Este artículo presenta un ejemplo de construcciones de emergencia a base de

cartón reciclado, proponiendo un sistema completo, el cual funciona con paneles de

mayor tamaño, lo cual puede significar una ventaja en el medio constructivo de ese país.

Es importante resaltar como este sistema ofrece sus paneles con o sin relleno de espuma,

dado que las ventajas que pueda ofrecer este relleno varían de acuerdo a la condición

climática donde se instale la casa.

Ilustración 45: Imagen paneles con relleno en espuma, tomado de ibbidem

Tabla 4: Lista de elementos de construcción, tomada de ibídem

CAPÍTULO 3: EL DESARROLLO DE UN SISTEMA CONSTRUCTIVO DESMONTABLE A BASE

DE CARTÓN RECICLADO SE PRESENTA COMO UNA ALTERNATIVA DE RECICLABLE Y

REUTILIZABLEPARA CONSTRUCCIÓN DE AULAS TEMPORALES EN BOGOTÁ.

Desarrollar un sistema constructivo a base de cartón reciclado (corrugado, tetrabrik) se

presenta como una alternativa de “arquitectura desmontable y reciclable”, dado que

plantear un sistema de elementos reinstalables sin uso de equipos especiales y reciclables

para construcción de aulas temporales en Bogotá, brinda la oportunidad de generar

menor cantidad de desperdicios para construcción de Aulas Temporales en Bogotá, a los

que se generaron con el sistema que utilizó la Secretaría de Educación durante 2006 y

2007.

El desarrollo de un sistema constructivo de elementos mano portables (máximo 40 kg x

elemento), permitiría realizar su instalación con mano de obra. Como ya se ha explicado

previamente, en Bogotá se utiliza mayor cantidad de mano de obra que de equipos

especiales para la construcción, por lo cual el desarrollo de elementos mano portables

permite aprovechar las condiciones del entorno local y de sus tradiciones constructivas.

El sistema SIP (paneles estructurales aislantes) es un sistema modular, potencialmente

reinstalables, el cual es una referencia importante de un sistema constructivo como el

que se pretende plantear.

Sin embargo este sistema con paneles desde 4 x 8 pies hasta 4 x 16 pies y rellenos con

espumas (poliuretano o poliestireno expandido), representa una alternativa de

arquitectura consecuente con el medio ambiente y el medio constructivo donde se

desarrolló, Norteamérica. Las técnicas constructivas de esta región donde se utilizan

equipos especiales en mayor proporción que en Bogotá y las fuertes diferencias de

temperatura entre invierno y verano en esa región, son aspectos determinantes en su

desempeño en esa región.



La velocidad de construcción que se puede obtener de utilizar paneles de gran formato y

la reducción en consumo de equipos de aire acondicionado que brinda el relleno de

espuma para lograr temperaturas adecuadas para las personas, representan importantes

ahorros en recursos económicos y naturales, los cuales justifican calificar a este sistema

como una propuesta de Arquitectura reciclable y reutilizable en su medio local.

Si se utilizara este sistema en una ciudad como Bogotá, probablemente se gastaría más

dinero utilizando el equipo adecuado para izar los paneles de gran formato, que

improvisando una instalación con varios operarios y en condiciones ideales de diseño no

se requeriría instalación de aire acondicionado, por lo cual el costo adicional de el relleno

en espuma podría llegar a ser inoficioso, por ende se podría pensar que este sistema no

representaría una alternativa de arquitectura consecuente con su medio ambiente y su

medio constructivo en la ciudad de Bogotá.

METODOLOGÍA

El cartón corrugado reciclado es un material de menor costo y densidad que las láminas

tipo MGS (grado medio especial), dado su uso en la industria del empaque, este tiene un

comportamiento estructural normalizado de acuerdo a las condiciones de uso en las que

se utilice.

Su comportamiento ante agentes ambientales no es el mejor, dado que es atacado por el

fuego, el agua y otros agentes, los cuales merman considerablemente sus propiedades

mecánicas y de uso, por lo cual se puede considerar que el cartón no es un material

idóneo como acabado para construcción de cualquier tipo de edificación, a menos que se

le de algún tipo de tratamiento adicional.

La lamina Ecoplak a base de cartón tetrabrik reciclado, tiene una densidad y un costo

mayor que el cartón reciclado, pero tiene un comportamiento mejor ante los factores

mencionados anteriormente, lo cual la hace pertinente como material de acabado.

En Colombia, la empresa representaciones Industriales Orión LTDA, produce este

material, bajo la marca Ecoplak, a partir de residuos de cartón tetrabrik postindustrial.

De acuerdo con la ficha técnica del producto Ecoplak, este según estudios realizados por

el fabricante se puede considerar como un tablero tipo MGS (grado medio especial)

“3.2.3 De acuerdo con las propiedades físico mecánicas especificadas en la tabla no 2.

a) Tablero de grado alto HG.

b) Tablero de grado medio especial MGS.

c) Tablero de grado medio uno MG1.

d) Tablero de grado bajo, LG”(ICONTEC. Pág. 3)[30]

Ilustración 46: Imagen logo Ecoplak, tomado de http://www.riorion.com.co

Ilustración47: Imagentableroaglomerado de cartóntetrabrick tomado de: “Physical And Mechanical Properties Of Cardboard Panels Made From Used Beverage Carton With Veneer Overlay”



El comportamiento de la lámina ante el fuego lo certifica como un material de

mediana propagación, según norma citada por el fabricante: De acuerdo a pruebas de

absorción de humedad, el fabricante reporta una absorción de menos del 2% en 24 horas.

Por lo anterior se puede inferir que el tablero aglomerado a base de cartón

tetrabrik reciclado, tiene un buen comportamiento ante la humedad y el fuego, lo cual lo

hace potencialmente un material apropiado como acabado.

Tabla 5: Tablas de propagación del fuego y absorción de agua, ficha técnica Ecoplak: Representaciones Industriales Orión S.A. Bogotá Colombia

Teniendo en cuenta las dimensiones comerciales estándar de las laminas de Cartón

Tetrabrik aglomerado (4 x 8 pies,1.22 x 2.44 m) se considera importante proponer

elementos a partir del modulo de 1 pie (30.5 cm), con el fin de optimizar el uso de esta

lamina la cual tiene un peso importante tanto en masa como en costo dentro del panel.

Con una densidad de 1070 kg/m3 la lámina Ecoplak es el material que mayor peso aporta

en el panel, por lo cual es importante utilizarlo en la forma más eficiente posible

Ilustración 48: Dimensiones lamina de 4 x8 pies en metros

Ilustración 49: Imagen prototipo de panel de 1.22 x 1.22 m (4 x 4 pies). Año 2009

Tabla 6: Tabla de pesos laminas Ecoplak, tomado de Tomado de catalogo Ecoplak. Representaciones Industriales Orión S.A



Con el fin de optimizar el uso de los materiales, se plantea manejar la lámina de

menor peso, que es la lámina de 4 mm de espesor (4 kg/m2). Para que la lámina no se

alabee y garantizar la planicidad del panel, se propone utilizar mayor cantidad de apoyos

que los recomendados para una lámina de 9 o 12 mm, las cuales son las que

generalmente se utilizan para muros.Los utilizados generalmente son cada 61 cm, dado

que esta lámina es aproximadamente tiene la 1/3 parte del espesor habitual utilizado en

un sistema tipo drywall, se plantea manejar apoyos de 20 cm de apoyos para la lamina.

Dadas las características del cartón corrugado reciclado, densidad (520 kg/m3),

comportamiento estructural optimo ante cargas uniformemente repartidas, bajo costo,

mayor trabajabilidad para corte y formado con respecto a otros tableros tipo MGS (grado

medio especial), baja resistencia ante agentes ambientales, se considera que el cartón

corrugado reciclado es un material pertinente para utilizar como núcleo o apoyo entre

láminas para la fabricación de un panel liviano.

Teniendo en cuenta las características del cartón corrugado reciclado se plantean

dos alternativas para el diseño del núcleo del panel que servirá como apoyo para las

láminas de acabado.

Se plantea una propuesta ortogonal y una propuesta en forma alveolar las cuales

se explicarán a continuación con más detalle, cada propuesta tiene un proceso de

fabricación diferente, por lo cual se desea evaluar su desempeño y determinar qué forma

puede resultar más favorable teniendo en cuenta su peso, su resistencia, la cantidad de

material que utiliza y su proceso de fabricación.

Alternativa No 1. Núcleo en Forma Alveolar

Peso Teórico= 18 Kg/Un

La forma alveolar se utiliza frecuentemente en el matrices tipo nido de abeja para

paneles compuestos, se puede fabricar en cartón corrugado reciclado de doble pared

formando las ondulaciones con un molde y uniendo las piezas con un pegante a base de

agua. Para que la pieza mantenga la geometría deseada debe fijarse totalmente al tablero

y de la calidad de esta fijación, dependerá en gran parte su desempeño estructural para

recibir y transmitir las cargas.

Ilustración 50: Planta núcleo en cartón corrugado tipo alveolar

Ilustración 51: Axonometría núcleo en cartón tipo alveolar.



El desarrollo de una tira de 6 ondulaciones es de 1.872 m para una tira, generando

un desperdicio del 3%, el tablero de cartón viene comercialmente de 1 x 2 m y sus flautas

en sentido a la dirección menor, la cual es la de mejor desempeño para recibir y

transmitir cargas.

Alternativa No 2. Núcleo en Forma Ortogonal

Ilustración 53: Imagen Molde para núcleo tipo alveolar

Ilustración 52: Despiece de lámina para fabricar un (1) panel alveolar

Ilustración 55: Axonometría núcleo en cartón tipo ortogonal

Ilustración 54: Planta núcleo en cartón tipo ortogonal

Peso Teórico= 21 Kg/Un

Se plantea una matriz ortogonal, la cual se puede fabricar a partir del ensamble de

una pieza tipo, la cual se puede producir en serie. La unión entre elementos se plantea

mecánica, sin uso de pegantes, se proponen pestañas para unir el núcleo con la lámina de

recubrimiento.

Para fabricar un núcleo tipo ortogonal, se requiere utilizar dos (2) láminas de

cartón corrugado, con un desperdicio del 28%

Ilustración 56: Pieza tipo para núcleo tipo ortogonal

Ilustración 58: Despiece de lámina para fabricar un (1) panel ortogonal

Ilustración 57: Imagen núcleo tipo ortogonal



Ensamble de los Paneles

Para el ensamble de los paneles se propone utilizar canales de acero galvanizado

rolado en frio cal 24,fijados a la lámina con tonillo auto perforante de 1” tipo drywall,

dado que son elementos comerciales, modulados con las dimensiones de una lámina

estándar (2.44 m de longitud), son livianos y ayudan a proteger el núcleo en cartón

corrugado reciclado. La fijación del núcleo con la lámina se realizará con pegante a base

agua, para el núcleo alveolar se aplicara pegante en toda la superficie de contacto, para el

núcleo ortogonal se aplicara pegante únicamente en las pestañas planteadas.

Pensando en garantizar el buen trabajo del núcleo en cartón corrugado reciclado,

se selló la junta entre la canal galvanizada y la lámina de Ecoplak con un cordón de

silicona resistente a temperaturas hasta 150 grados centígrados, con el fin de garantizar

que el núcleo no se vea afectado por el agua, el fuego o agentes ambientales.

Ilustración 60: Panel con núcleo alveolar ensamblado. Ilustración 59: Panel con núcleo ortogonal ensamblado

ENSAYOS MECÁNICOS A PROTOTIPOS

Para poder valorar el alcance de los elementos propuestos dentro de la estructura

para el sistema constructivo que se pretende desarrollar, se realizaron ensayos mecánicos

a compresión y corte diagonal a los paneles, con el fin de tener una primera aproximación

sobre el comportamiento de estos ante cargas horizontales y verticales, y poder observar

sus patologías constructivas.

Para tal fin se utilizó como referencia la norma ASTM E 72-02 (Test estándar de

métodos de aplicación de esfuerzos a paneles para construcción de edificaciones)

“3.Muestras de prueba:

3.1 Tamaño – Debe haber como mínimo tres muestras para cada

prueba. Las muestras deben ser construidas para presentar la sección del muro,

piso o ensamble de cubierta. La muestras deben presentar el material como su

proceso constructivo y deben presentar su tamaño para predecir su

Ilustración 61: imagen panel terminado. Ilustración 62: Imagen bascula pesando panel tipo alveolar



comportamiento estructural y las características de su ensamblaje. Ensambles

asimétricos deben ser probados en cada uno de sus ejes, ya que los resultados

pueden ser diferentes”(ASTM E 72 02. 2002. Pág. 1)[31]

Los ensayos se realizaron en el Instituto de Extensión e Investigación de la

Facultad de ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá bajo la

supervisión del ingeniero Ricardo Martínez.

El tamaño de las muestras es el real de acuerdo a lo recomendado en la

metodología planteada por la ASTM E 72-02,siendo las muestras de 1.22 x 1.22 m (4 x 4

pies), por esta razón se decidió utilizar el equipo de 200 ton de fuerza. Si bien la

capacidad de este equipo desborda ampliamente la resistencia esperada, cuenta con las

dimensiones suficientes para poder realizar el montaje según lo recomendado por la

norma.

Para poder medir la fuerza aplicada y la deformación resultante, se coloco entre la

viga el elemento de transmisión de carga y el equipo, una celda de carga con capacidad

de 10 toneladas y un deformímetro anclado al equipo. El equipo avanzó a una velocidad

de 0.05 pulg/minuto (aproximadamente dos milímetros por minuto) para una duración

de cada ensayo de aproximadamente 8 minutos por panel.

Ensayo A Compresión

“9. Carga de Compresión:

9.1 Prueba de muestras- Las pruebas debe hacerse en tres muestras, cada una

debe tener una altura igual al del elemento y un ancho nomina de 1.2 m (4 pies)

(ver sección 3

9.2 Equipo- El equipo debe ser ensamblado como se muestra en la figura 2 y debe

conformarse los detalles requeridos para las componentes y partes descritos en

9.2.1 y 9.2.2, o su equivalente”(2002. Pág. 3).]

Se procedió a realizar la prueba de compresión a tres (3) paneles con núcleo tipo alveolar

y tres (3) con núcleo ortogonal para poder comparar su desempeño ante este esfuerzo y

observar las condiciones en las que falló cada prototipo.

Una vez obtenidos los datos de esfuerzo y deformación en los ensayos a los tres

prototipos se procedió a evaluarlos con el fin de poder establecer estadísticamente el

Ilustración 64: esquema ensayo a compresión Ilustración 63: Prueba de compresión



grado en el que la deformación fue producto de la carga que se aplicó y así determinar el

modulo de elasticidad de los paneles propuestos.

Con este criterio se consideró pertinente evaluar la relación entre el esfuerzo y la

deformación unitaria obtenida en los ensayos a partir del análisis de su regresión lineal.

Ensayo a compresión paneles tipo alveolar:

Como se puede observar en la foto, al fallar el panel, los diferentes materiales del

panel no trabajaron en conjunto, el núcleo no presentó falla, simplemente se desprendió

de la lámina y esta soportó la carga en conjunto con la canal de borde.

Probablemente por estas condiciones en las que trabajó este tipo de paneles, los

resultados obtenidos entre las diferentes probetas registraron cifras de deformación

disimiles ante el mismo esfuerzo.

Por tal razón, para poder evaluar la fiabilidad estadística de los datos obtenidos, se

analizaron a partir del cálculo de la regresión lineal de las graficas obtenidas.

Resultado de este análisis se concluyo que la probeta No 2, obtuvo resultados

considerablemente disimiles a los obtenidos en la probeta No 1 y No 2, entregando una

Ilustración 65: Falla a compresión panel tipo alveolar

regresión lineal con un coeficiente de correlación múltiple de 0.36, lo cual indica que solo

el 36% de las respuestas de deformación ante una unidad de carga respondían de forma

similar con una confiabilidad del 95%.

Por tal razón se decidió no incluir la probeta No 2 en el cálculo de la regresión,

obteniendo un coeficiente de relación múltiple de 0.985, lo cual indica que el 98.5% de las

deformaciones respondieron de manera similar ante el esfuerzo aplicado con un 95% de

confianza.

Ilustración 66: Grafica esfuerzo/deformación ensayo a compresión panel alveolar

Como se puede observar en la gráfica, se obtuvo para la recta una pendiente de

0.63, la cual indica que por cada 0.63 kg/cm2, el panel se deformo unitariamente una

unidad, indicador que es equivalente al modulo de elasticidad del material.

Con respecto al último esfuerzo que fue capaz de resistir el panel antes de fallar,

este fue de 1.09 kg/cm2 y llegó a deformarse 1.7 veces la primera deformación

reportada. Se puede observar en la ilustración 62 como la falla no generó

desprendimiento de material, el panel simplemente dejo de responder a la fuerza

aplicada por el equipo y se siguió deformando, lo cual es característica de un

comportamiento dúctil.

y = 0.630x - 0.069R² = 0.985

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000

ESFUERZO/DEFORMACIÓN ENSAYO A COMPRESIÓN PANEL ALVEOLAR

DEFORMACION UNITARIA Lineal (DEFORMACION UNITARIA)

kg/cm2

mm/mm


Si bien el esfuerzo máximo es muy bajo como para poder pensar en este material

como un elemento estructural,

muros de sistema liviano en seco o

alternativa para desarrollo de elementos divisorios no estructurales.

Ensayo a compresión paneles tipo ortogonal:

Al igual que en el panel alveolar, la lámina se desprendió del

cartón, aunque si alcanzó a generar falla en la parte superior del panel, tal como se puede

observar en la ilustración No 64, la falla tampoco generó desprendimientos abruptos.

Ilustración 68: Imagen falla panel con núcleo tipo ortogonal.

Ilustración 69: Grafica, Fuerza (Kg) / deformación unitaria mm/mm.



máximo es muy bajo como para poder pensar en este material

como un elemento estructural, su alta deformabilidad y su menor peso con respecto a

muros de sistema liviano en seco o de mampostería, este se presenta como una buena

alternativa para desarrollo de elementos divisorios no estructurales.

Ensayo a compresión paneles tipo ortogonal:

Al igual que en el panel alveolar, la lámina se desprendió del entamborado de



: Imagen falla panel con núcleo tipo Ilustración 67: Imagen núcleo ortogonal en panel fallado.

(Kg) / deformación unitaria mm/mm.


Temporales En Bogotá

máximo es muy bajo como para poder pensar en este material

u alta deformabilidad y su menor peso con respecto a

, este se presenta como una buena

entamborado de



: Imagen núcleo ortogonal en panel

Al aplicar el análisis de regresión lineal en las probetas falladas, se observa que la

que estadísticamente muestra respuesta uniforme de la deformación unitaria ante el

esfuerzo aplicado es la probeta No 1, razón por la cual se considera conveniente utilizar

esta como referencia de análisis de este panel ante el esfuerzo a compresión.

Como se puede observar en la regresión lineal del panel ortogonal a compresión,

muestra un módulo de elasticidad de 0.781, lo cual indica que por cada unidad unitaria

que se deforma el panel, aumenta su resistencia 0.781 kg/cm2.

La resistencia última del panel fue de 1.09 kg/cm2, con una deformación unitaria

de 2.23 veces la primera deformación registrada. Si bien este panel muestra tener un

resistencia ligeramente superior al panel ortogonal, sigue siendo muy baja para poder

considerar este panel como un elemento estructural,

Análisis Comparativo de resultados

Ilustración 70: Análisis comparativo de modulo de elasticidad a compresión

Para poder comparar estadísticamente los módulos de elasticidad a compresión

de los paneles alveolares y ortogonales, se analiza mediante una prueba de paralelismo,

la cual muestra el rango máximo y mínimo en el cual el modulo de elasticidad fluctúa con

un 95% de confiabilidad

0.63

0.78

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Alveolar Ortogonal

Comparativo modulo de elasticidad Compresión



Como se puede observar en la gráfica, los rangos en los que fluctúa el modulo de

elasticidad de cada uno de los paneles no se traslapan, ya que el modulo de elasticidad

máximo del panel alveolar es de 0.67 y el mínimo del panel ortogonal es de 0.73, por lo

cual se puede concluir estadísticamente, que los paneles ortogonales tienen un modulo

de elasticidad a compresión superior al de los paneles alveolares, sin embargo la

diferencia no es lo suficientemente como para pensar que el panel ortogonal se pueda

utilizar como material estructural.

Ensayo A Corte Diagonal

Para observar el comportamiento de los paneles ante fuerzas horizontales, se

realizó un ensayo de corte diagonal, al igual que para el ensayo a compresión se utilizaron

tres muestras de cada panel tipo. Para poder aplicar adecuadamente la carga en forma

diagonal a los paneles, se fabrico un soporte metálico para tal fin.

Ensayo a corte diagonal paneles tipo alveolar:

Al igual que en los ensayos a compresión, el entamborado en cartón corrugado

reciclado se desprendió de la lamina de tetrabrik reciclado antes de fallar, cuando los

paneles fallaron no generaron desprendimientos de material.

Ilustración 72: esquema ensayo a corte diagonal Ilustración 71: falla por corte diagonal

Al aplicar el análisis de regresión lineal a los resultados obtenidos, solo el

prototipo No 1, muestra una relación entre la carga aplicada y la deformación constante

en el 99.3% de los casos mostrando un modulo de corte de 162.4 kilos por unidad

deformada con respecto a la primera deformación.

El panel alveolar llegó a un esfuerzo último de 0.64 kg/cm2 y se llego a deformar 5

veces la deformación inicial. La fuerza última obtenida es aún menor que la de

compresión para este tipo de panel, la cual no es suficiente para poder considerar el uso

de este material como estructural, la deformación unitaria que mostro este panel antes

de fallar, lo muestra con un comportamiento dúctil

Ilustración 73: Grafica Fuerza/deformación unitaria ensayo a corte diagonal prototipo tipo alveolar No 1.

y = 0.133x - 0.042R² = 0.993

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4 5 6

RES

ISTE

NC

IA (

KG

/CM

2)

DEFORMACIÓN UNITARIA MM/MM

ESFUERZO/DEFORMACIÓN UNITARIA ENSAYO A CORTE DIAGONAL PANEL ALVEOLAR

Ilustración 74: Imagen falla prototipo alveolar No 1



Ensayo a corte diagonal paneles tipo ortogonal:

La mayor resistencia obtenida fue de 0.05 Mpa, la cual es muy baja para poder

utilizar este panel como elemento estructural. Al igual que en los otros ensayos la falla se

produjo sin desprendimiento abrupto de partículas del panel.

Ilustración 75: Grafica Esfuerzo/deformación unitaria ensayo a corte diagonal prototipo tipo ortogonal.

El análisis de la regresión lineal de la curva obtenida, muestra que en un 95% de

los casos, la deformación respondió de forma igual manera ante el esfuerzo aplicado en

0.086 kg/cm2 por cada unidad que se deformó el panel.

Análisis comparativo de resultados:

Ilustración 76: Comparativo modulo de corte.

y = 0.086x + 0.017R² = 0.957

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4 5 6 7

RES

ISTE

NC

IA (

KG

/CM

2)

DEFORMACIÓN UNITARIA MM/MM

ESFUERZO/DEFORMACIÓN UNITARIA ENSAYO A CORTE DIAGONAL PANEL ORTOGONAL

0.13

0.08

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

Alveolar Ortogonal

Modulo de Corte Diagonal

Como se puede observar en la gráfica comparativa de módulos de corte, el panel

alveolar muestra una respuesta mayor que el panel ortogonal, la cual varía entre 0.12 y

0.14, el panel ortogonal varía su modulo de corte entre 0.07 y 0.1, por lo cual se puede

mostrar estadísticamente como el panel alveolar tiene un modulo de corte mayor que el

panel ortogonal.

Conclusiones Ensayos Mecánicos

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los ensayos mecánicos realizados

a los paneles propuestos, se puede observar como su resistencia a compresión y a corte

diagonal es muy baja con respecto a otros sistemas constructivos a base de paneles como

los tableros de fibrocemento con esqueleto en acero rolado en frio o los paneles tipo SIP.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los ensayos mecánicos realizados

a los paneles propuestos, se concluye que la resistencia a compresión y corte diagonal

obtenida, no es suficiente como para poder considerar este panel como elemento o parte

de un sistema estructural que cumpla con los requisitos de sismo resistencia exigidos por

la normativa vigente para Bogotá.

Existen otros estudios y desarrollos de construcción de muros a base de papel

reciclado, un ejemplo es el estudio realizado en: “Ensayos a compresión y tensión

diagonal sobre muretes hechos a base de papel periódico reciclado y engrudo de almidón

de yuca” (GOLONDRINO;2008).[32]En este estudio se analiza el comportamiento a

compresión y a corte modular de muretes fabricados a base de papel periódico reciclado,

engrudo y cajas de huevos

Tabla 7: Tabla comparativa resistencia a compresión muros.

PANEL TIPO

ORTOGONAL

PROPUESTO

PANEL TIPO STEEL

FRAMING EN

LAMINA DE

FIBROCEMENTO

PANEL TIPO

STRUCTURAL

INSULATED PANEL

RESISTENCIA Mpa 0.13 15 6.9



“Aunque el espacio muestra usado en la sensibilización de las variables de

compresión fue mínimo, se realizó un análisis estadístico que permitió obtener los

valores promedio de la resistencia a compresión ( =1.140 Mpa) y el módulo de

elasticidad (E= 6.533 Mpa)”(2008. Pág. 152).

“Aunque el espacio muestral usado en la sensibilidad de las variables de

compresión diagonal fue mínimo, se realizó un análisis estadístico que permitió

obtener los valores promedio de la resistencia a corte ( =0.148 MPa) y el módulo de

corte (G= 1.107 MPa)”)”(2008. Pág. 153).[]

Con respecto a los paneles desarrollados en este trabajo, los paneles de papel

reciclado del estudio en mención muestran resistencias a compresión y corte se tienen

modulo de elasticidad ostensiblemente menores, pero resistencias a compresión y corte

diagonal también menores, pero dentro de rango de 1 Mpa, por lo cual su superior

resistencia puede considerarse no representativa.

En cuanto a densidad los paneles propuestos tienen una densidad de 140 kg/m3,

mientras los del estudio anterior presentan una densidad superior:

“Sobre la totalidad de los datos un análisis estadístico fue ejecutado, encontrando

que la densidad promedio del aglomerado es de 330 kg/m3…”(2008. Pág. 151).

]

Comparando los resultados, el hecho de tener un panel que se deforma más, pesa

casi la mitad del panel de papel periódico reciclado y tiene una resistencia final en un

rango similar menos de 2 Mpa, muestra como el diseño planteado puede desempeñarse

mejor como elemento de construcción de muros divisorios que una propuesta maciza.

Con respecto a los paneles de este estudio, se encontró que aunque el panel

ortogonal tenga una resistencia mayor a compresión, esta diferencia no es mayor a 1

kg/cm2, con respecto al corte diagonal tuvo una resistencia final mayor el panel alveolar.

En cuanto al peso el panel alveolar pesa el 85% del panel ortogonal (121 kg/m3 vs

141 kg/m3) y resulta más económico fabricarlo de acuerdo al despiece de material

analizado en el numeral 3.1.1 y 3.1.2 de este documento.

Por todo lo anterior se concluye que resulta más conveniente utilizar el panel

alveolar, que el ortogonal para construcción de Aulas Temporales desmontables y

reinstalables a base de cartón reciclado en Bogotá.

Vale la pena resaltar que el no haber logrado que juntos paneles propuestos

transmitieran la suficiente fuerza para haber hecho fallar el entamborado de cartón antes

que su unión con la lámina de cartón tetrabrik, muestra el potencial de estudiar mejor

esta unión para lograr resistencias finales superiores y poder buscar alternativas que

pudieran llegar a funcionar como elemento estructural.



PROPUESTA DE AULA A BASE DE CARTÓN RECICLADO DESMONTABLE

Arquitectura

Una vez analizado el comportamiento de los paneles propuestos, se elabora una

propuesta para construcción de Aulas Temporales a base de cartón reciclado, la cual sirva

como alternativa de construcción en Bogotá.

Para tal fin se propone un diseño a partir de los paneles desarrollados en este

trabajo y se plantea un proceso de construcción y ensamble que se pueda realizar sin la

utilización de equipos especiales de cargue.

Ilustración 77: Imagen Elementos constitutivos Aula

Se propone un diseño modulado a partir de 1.22, con el fin de utilizar la menor

cantidad de elementos, los cuales son completos (sin cortes, ni piezas de remate) para

facilitar su futura desinstalación y reinstalación.

Entendiendo la importancia de desarrollar una propuesta modular desmontable, la

coordinación dimensional entre los diferentes componentes se muestra como un aspecto

determinante para la optimización del uso de los diferentes elementos constitutivos así

capacidad de reutilización en un futuro desmonte y reinstalación del Aula.

Ilustración 78: Modulación geométrica del Aula

Para tal fin se propone como geometría principal una grilla ortogonal de 1.22 x

1.22 m, dimensión modular de los paneles propuestos, con este orden se plantea un

sistema estructural sin sobrantes o piezas adicionales. Los elementos que no coordinen

dimensionalmente con 1.22 m tendrán piezas de acople, las cuales no se espera que sean

reutilizadas.

Cimentación

Para que las Aulas puedan ser utilizadas al menos por dos años, al igual que las

que construyó la Secretaría de Educación, se considera importante plantear una

cimentación que pueda responder a las necesidades de uso durante ese tiempo y que

pueda ser reutilizada en forma parcial o total.



La Secretaría de Educación Distrital en el año 2007 en Colegio La Pampa, autorizó

cimentar Aulas temporales utilizando el sistema de elementos prefabricados en concreto

de la norma de espacio público del Instituto de Desarrollo Urbano de Bogotá IDU y relleno

con bolsas de propileno tejido rellenas de material excavado de sitio.

Los materiales utilizados en esta construcción (bordillos, sardineles, cañuelas y bolsas

rellenas de material de excavación) fueron reutilizados tiempo después para la

cimentación de otras aulas en este mismo colegio, siendo manipulados sin necesidad de

equipos especiales de cargue, se observó como esta cimentación pudo ser reutilizada, en

el caso puntual de esta obra resultó conveniente reutilizar el relleno en bolsas, dado que

se requería transportarlo dentro del mismo lote, en el caso que se requiriera trasladar el

material a otro lote, puede llegar a resultar más costoso transportar el relleno que utilizar

material excavado de sitio.

Ilustración 79: Cimentación con bolsas de polipropileno tejido rellenas de material de excavación. Colegio La Pampa. Secretaria de Educación Distrital. Bogotá 2006.

Se propone cimentar la estructura del Aula sobre bordillo prefabricado tipo IDU A

80, todos los elementos van completos.

a 0.4 m el sobrante que resulte al colocar elementos enteros se puede compensar en

esquinas.

En las esquinas se propone fundir un dado en concreto de 3000 psi para apoyar la

estructura del Aula, debido a su peso (168 kg) y a la precisión con la que se requiere

anclar la estructura a este elemento, no se plantea reutilizar este elemento en

reinstalaciones.

No ELEMENTO

1

Mejoramiento en recebo tipo B-200

compactado al 95% H= 0.2 m

2

Bordillo prefabricado en concreto tipo

IDU A-80 de 0.8 x 0.2 x 0.35 m

3


IDU A-85 de 0.8 x 0.2 x 0.35 m

4

Dado en Concreto Corriente 3000 psi

fundido en sitio de 0.5 x 0.4 x 0.35 m.

5

Bordillo de sección 20 x 30 cm en

Concreto Corriente 3000 psi fundido en

sitio.

6

Bolsa de polipropileno tejido rellena de

material de excavación mejorado

7

Relleno en arena lavada de peña para

nivelación

8

Loseta en concreto tipo IDU A-50 de 40 x

40 x 6 cm

PESO TOTAL CIMENTACIÓN

Tabla 8: Elementos y pesos cimentación desmontable

Ilustración 81: cimentación en bordillo prefabricado tipo IDU A-80

opone cimentar la estructura del Aula sobre bordillo prefabricado tipo IDU A

80, todos los elementos van completos. Dado que los prefabricados IDU están modulados

a 0.4 m el sobrante que resulte al colocar elementos enteros se puede compensar en



anclar la estructura a este elemento, no se plantea reutilizar este elemento en

REUTILIZABLE UNIDAD CANTIDAD

PESO

UNITARIO

(KG)

Mejoramiento en recebo tipo B-200

compactado al 95% H= 0.2 m NO M3 2.856


IDU A-80 de 0.8 x 0.2 x 0.35 m SI UN 7


IDU A-85 de 0.8 x 0.2 x 0.35 m SI UN 10

Dado en Concreto Corriente 3000 psi

fundido en sitio de 0.5 x 0.4 x 0.35 m. NO UN 4

Bordillo de sección 20 x 30 cm en

Concreto Corriente 3000 psi fundido en

NO UN 3

Bolsa de polipropileno tejido rellena de

material de excavación mejorado SI UN 816

Relleno en arena lavada de peña para

NO M3 0.4284

Loseta en concreto tipo IDU A-50 de 40 x

SI UN 361

PESO TOTAL CIMENTACIÓN

: Elementos y pesos cimentación desmontable

: cimentación en bordillo prefabricado tipo IDU Ilustración 80: Capas de relleno y acabado cimentación

opone cimentar la estructura del Aula sobre bordillo prefabricado tipo IDU A-

Dado que los prefabricados IDU están modulados

a 0.4 m el sobrante que resulte al colocar elementos enteros se puede compensar en las



anclar la estructura a este elemento, no se plantea reutilizar este elemento en futuras

PESO

UNITARIO

(KG)

PESO TOTAL

2300 6568.8

90 630

100 1000

168 672

58.8 176.4

60 48960

2650 1135.26

20 7220

66362.5

: Capas de relleno y acabado cimentación



Para la nivelación del piso, se proyecta construir un relleno en bolsas recicladas de

polipropileno tejido rellenas de material excavado de sitio, cuando el material de sitio no

tenga propiedades adecuadas para su compactación, se deberá adicionar cal al material

hasta lograr una compactación adecuada.

Como acabado de piso, se propone loseta en concreto tipo IDU A-50 sobre cama

de arena, como se utilizan los prefabricados completos o en mitades, el sobrante que

resulta de coordinar la cimentación con la estructura del Aula, se rematara con elementos

fundidos en sitio no recuperables

Estructura:

Ilustración 82: Sistema estructural en perfil tubular de acero

Teniendo en cuenta que la resistencia a compresión y corte diagonal obtenida

para los paneles propuestos se encuentra muy por debajo de la de un material para

construcción de muros estructurales, se entiende que se debe plantear un sistema

estructural para las aulas que cumpla con los requerimientos para el uso de Aulas

escolares en Bogotá y pueda ser reinstalado y reutilizado en otro lugar cuando se

requiera.

Dentro de este contexto se plantea una estructura metálica la cual se pueda

constituir a partir de piezas desinstalables y reinstalables, de un peso que se pueda

manejar en el sitio sin necesidad de equipos de cargue e izaje,para lo cual un pórtico

puede cumplir con los requerimientos planteados

Teniendo en cuenta la modulación de los paneles y los requerimientos

arquitectónicos de las Aulas se plantea una estructura con 6 apoyos por Aula, los cuales

van en los ejes de las fachadas y las culatas permitiendo continuidad dentro del espacio

interior.

Ilustración 83: Planteamiento estructura de Aula Desmontable.

De acuerdo a la NSR-10, norma a partir de la cual se reglamenta el diseño de

estructuras sismo resistentes en Colombia, el planteamiento de una estructura debe

cumplir con los requerimientos planteados para una edificación tipo grupo I:

“A.2.5.1.4 — Grupo I — Estructuras de ocupación normal — Todas la

edificaciones cubiertas por el alcance de este Reglamento, pero que no se han incluido en

los Grupos II, III y IV”(NSR-10. (2010)[(33]

Bajo esta reglamentación, se procede a calcular la estructura planteada, utilizando

modelación a partir del programa de Calculo Estructural STAAD. Pro for Windows

20.07.04.12, con lo cual se logra verificar el cumplimiento de las condiciones de carga

horizontal y vertical y las combinaciones respectivas solicitadas por la norma de los

componentes planteados para la fabricación de esta.



Tabla 9: Elementos y pesos estructura metálica desmontable

No ELEMENTO REUTILIZABLE CANTIDAD

PESO

UNITARIO

(KG)

PESO

UNITARIO

(KG)

Columna en perfil tubular cuadrado de

acero ASTM A-500 CO1 de 4" x 4" x 3.81 m

e= 4 mm 6 37.8 227.1Platina de acero ASTM A-366 de 0.13 x 0.1 m

e= 3mm 4 2.592

Tornil lo ASTM grado ASTM A-193 de 6" x 3/4" 8 1.12

2

Viga V1 en perfil tubular rectángular de

acero ASTM A-500 doble empachado de

6" x 2" e= 3mm x 6.1 m de longitud

SI

3 109.9 329.8

3




SI

2 87.9 175.9

4




SI

2 66.0 131.9

Vigueta VT1 en perfil tubular rectángular

de acero ASTM A-500 de 3 1/2" x 2" x 4.78

e= 1.5 mm 9 15.6 140.5




e= 1.5 mm 9 11.7 105.4




e= 1.5 mm 4 18.3 73.0Ángulo de acero en L de 1 1/2" x 1 1/2" e=

1/8" x 0.09 m 10 0.2



e= 1.5 mm 4 13.9 55.4Ángulo de acero en L de 1 1/2" x 1 1/2" e=

1/8" x 0.09 m 8 0.2Platinas de acero ASTM A-366 para acople de

de 0.13 x 0.1 m e= 3mm 1 1.3

PESO TOTAL ESTRUCTURA 1239.0

SI

SI

SI

SI

SI

1

5

7

8

6

Carpintería Metálica

Se plantean ventana única V-1 apoyada sobre paneles dintel de 1.22 x 0.31 m a base de

cartón (corrugado y tetrabrik) reciclado, y puerta ventana. Los elementos propuestos se

plantean en lámina cold rolled cal 20, con el fin de que se puedan instalar y reinstalar sin

necesidad de equipos especiales

Tabla 10: Elementos y pesos carpintería metálica desmontable

No ELEMENTO REUTILIZABLE CANTIDADPESO

UNITARIO (Kg)PESO TOTAL (Kg)

1 Ventana tipo V-1 en lamina cold rolled cal 20. SI 9 31.18 280.58

2 Puerta tipo P-1 en lamina cold rolled cal 18. SI 1 43.6 43.6

3

Persiana tipo Per-1 en lamina cold rolled cal

18. si 4 26.8 107.2

Ilustración 84: Carpintería metálica



Para la solución de la cuchilla de la cubierta, se propone elemento modular tipo persiana

en lámina cold rolled, este permitirá el flujo de aire entre el cielo raso y la cubierta, con el

fin de que ayude a controlar la temperatura interior del Aula.

Ilustración 85: Corte transversal Aula

Cerramiento En Paneles Y Tejas De Cartón Reciclado:

Como material para el cerramiento del Aula, se propone el uso del panel a base de

cartón reciclado (corrugado y tetrabrik) tipo alveolar, dado que como se puede observar

en el estudio realizado en el presente documento, es el que presenta mejores

condiciones en su peso y cantidad de materiales para su construcción, si bien este panel

1

1

2

2

tiene una resistencia menor que el panel ortogonal, la diferencia no resulta

representativa para el uso que se le plantea dar.

Para el correcto anclaje de los paneles a la estructura, se propone un sistema de

canales fijadas con tornillería autoperforante a la estructura (vigas, columnas y

cimentación) sobre las cuales se fijarán los paneles por su el borde metálico

Tabla 11: Elementos y pesos cerramiento.

Ilustración 86: Canales y platinas de anclaje de paneles a estructura

No ELEMENTO REUTILIZABLE CANTIDADPESO UNITARIO

(KG)

PESO TOTAL

(KG)

1

Panel de cartón reciclado tipo alveolar

de 1.22 x 1.22 m SI 20 21 420

2

Dintel en Panel de cartón reciclado tipo

alveolar de 0.31 x 1.22 m SI 18 7 126

3 Cielo raso en Teja ecoplak No 8 SI 25 12 300



Cubierta:

Ilustración 87: Cubierta en cartón reciclado Tetrabrik.

Para la construcción de la cubierta se propone utilizar teja de cartón reciclado

Tetrabrik Ecoplak No 8 fijada a la estructura de cubierta con tornillo autoperforante con

neopreno. Se propone una cubierta sencilla a dos aguas a partir de tejas completas, con el

fin de que estas puedan ser reutilizadas en futuras reinstalaciones.

Tabla 12: Elementos y pesos cubierta.


(KG)

PESO TOTAL

(KG)

1 Cubierta en Teja ecoplak No 8 SI 44 12 528

Instalaciones eléctricas:

El sistema eléctrico, se plantea por medio de la instalación de una canaleta

metálica y tubería de PVC a la vista anclada a la estructura de fachada y muros del Aula.En

la canaleta se pueden instalar tomas eléctricas convencionales, reguladas, red voz y datos

dependiendo de las condiciones de cada sitio, la iluminación eléctrica se propone con

unidades de tubos de luz fluorescente. Todos los materiales pueden ser desmontados y

reutilizados en un futuro desmonte.

Ilustración 88: Instalaciones eléctricas, voz y datos.

Todas las instalaciones eléctricas son a la vista, soportadas en la estructura de

fachada y sobre paneles divisorios, por tal motivo ninguno de los elementos divisorios ni

de fachada va perforado para empotrar las líneas eléctricas de voz y datos. Lo anterior

con el fin de proteger los elementos de fachada, facilitar el proceso de desmonte y

reinstalación del Aula y permitir realizar adecuaciones posteriores al sistema eléctrico de

acuerdo a nuevos requerimientos que se puedan presentar.



Tabla 13: Elementos y pesos instalaciones eléctricas


(KG)

PESO TOTAL

(KG)

1 Lampara fluorescente tipo T8 SI 8 4 32

2

Acometida en tubo conduit de 1/2" para

lampara fluorescente SI 52.2 1.5 78.3

3

Canaleta en PVC de 0.1 x 0.2 cm para redes

electricas, voz y datos SI 8 1 8

CONCLUSIONES

• El desarrollo de “Arquitectura Sostenible”implica la racionalización de los recursos

para la construcción de una edificación, durante su fabricación uso y demolición y

por ende el planteamiento de estrategias para la optimización de los recursos

naturales utilizados en estos procesos.

• El entendimiento de la identidad en las construcciones y la forma de construir de

cada cultura, es un elemento importante para el desarrollo de “Arquitectura

Sostenible”, factor que debe tenerse en cuenta para el desarrollo de nuevas

tecnologías de construcción que puedan brindar mejoras tecnológicas

considerando las formas y tradiciones de construcción de cada región.

• Los conceptos de “reuso” y “reciclaje” juegan un papel importante dentro del

desarrollo de estrategias de reducción de recursos para la construcción de

edificaciones, así como el estudio y diseño del ciclo de vida de los materiales de

construcción.

• El desarrollo de Arquitectura a partir de conceptos como: Modulación, reciclaje,

resintalación, desintalación, capacidad de adaptación, análisis del ciclo de vida se

perfilan como las bases fundamentales para el desarrollo de “Arquitectura

Sostenible”.

• La huella ecológica es un indicador integrado que se define como la tierra y agua

biológicamente productiva (cultivos, bosques o ecosistemas acuáticos) que una

población requiere para producir los recursos que consume y para mitigar parte

de los residuos generados por el consumo de combustibles fósiles y de energía

nuclear.



• Se puede entender la huella ecológica como un indicador clave para asignar

sostenibilidad, pues tiene la ventaja de poder comparar la incidencia que tiene la

producción de un bien en las emisiones de gases y el uso de suelo que requiere

para su producción.

• La producción de cartón corrugado y papeles se encuentra en un grado de

ocupación muy similar al de la mayoría de los productos, dentro de esta medición

son los metales y la infraestructura los que muestran una mayor huella ecológica

con respecto a la producción de otros materiales.

• El cálculo para la huella ecológica de los productos agrícolas y para la producción

de papel cartón corrugado tiene una contribución relativa mayor por la ocupación

directa de la tierra, mientras que para materiales como los plásticos, vidrio,

productos químicos y materiales para la construcción el índice está dominado por

las emisiones de CO2.

• A través del análisis del la huella ecológica podemos observar la capacidad

potencial de sostenibilidad del reciclaje y del cartón corrugado, pues desde la

perspectiva de la huella ecológica es demostrable el menor impacto ambiental de

los materiales reciclados frente a otros bienes y la menor contribución del cartón

corrugado y los papeles a la emisión de gases CO2 con respecto a otros materiales

como los productos químicos, plásticos y materiales de construcción.

• El comportamiento de la lámina de cartón tetrabrik reciclado marca Ecoplak ante

el fuego, lo certifica como un material de mediana propagación. De acuerdo a

pruebas de absorción de humedad, el fabricante reporta una absorción de menos

del 2% en 24 horas, por lo cual se puede considerar que es un material con buen

comportamiento ante agentes ambientales como la humedad y el fuego y lo

hacen potencialmente un buen material de recubrimiento.

• El comportamiento del cartón corrugado reciclado ante agentes ambientales no es

el mejor, dado que es atacado por el fuego, el agua y otros agentes, los cuales

merman considerablemente sus propiedades mecánicas y de uso, por lo cual se

puede considerar que no es un material idóneo como acabado para construcción

de cualquier tipo de edificación, a menos que se le de algún tipo de tratamiento

adicional.

• La lamina Ecoplak a base de cartón tetrabrik reciclado, tiene una densidad y un

costo mayor que el cartón reciclado, pero tiene un comportamiento mejor ante el

agua y el fuego, lo cual la hace pertinente como material de acabado.

• El modulo de entamborado tipo alveolar de cartón corrugado reciclado de doble

pared propuesto, fabricado a partir de una lámina de dimensiones comerciales,

tiene un desperdicio del 3% de la lámina.

• El modulo de entamborado tipo ortogonal de cartón corrugado reciclado de doble

pared propuesto, fabricado a partir de una lámina de dimensiones comerciales,

tiene un desperdicio del 28% de la lámina.

• El ensayo a compresión del panel tipo alveolar permitió estimar un modulo de

elasticidad de 0.63 kg/cm2 por cada unidad de deformación del material. Con

respecto al último esfuerzo que fue capaz de resistir el panel antes de fallar, este

fue de 1.09 kg/cm2 y llegó a deformarse 1.7 veces la primera deformación

reportada. La falla no generó desprendimiento de material, el panel sigue

deformándose y dejo de responder a la fuerza aplicada.



• El ensayo del panel ortogonal a compresión, muestra un módulo de elasticidad de

0.781, lo cual indica que por cada unidad unitaria que se deforma el panel,

aumenta su resistencia 0.781 kg/cm2. La resistencia última del panel fue de 1.09

kg/cm2, con una deformación unitaria de 2.23 veces la primera deformación

registrada

• En el ensayo a compresión, los rangos en los que fluctúa el modulo de elasticidad

de cada uno de los paneles no se traslapan, ya que el modulo de elasticidad

máximo del panel alveolar es de 0.67 y el mínimo del panel ortogonal es de 0.73,

por lo cual se puede concluir estadísticamente, que los paneles ortogonales tienen

un modulo de elasticidad a compresión superior al de los paneles alveolares, sin

embargo la diferencia no es lo suficientemente como para pensar que el panel

ortogonal se pueda utilizar como material estructural.

• En el ensayo a corte diagonal, el panel alveolar llegó a un esfuerzo último de 0.64

kg/cm2 y se llego a deformar 5 veces la deformación inicial. La fuerza ultima

obtenida es aún menor que la de compresión para este tipo de panel (1340 kg), la

cual no es suficiente para poder considerar el uso de este material como

estructural

• En el ensayo a corte diagonal, el panel ortogonal llegó a un esfuerzo último de

0.64 kg/cm2 y se llego a deformar 6.5 veces la deformación inicial. La fuerza

ultima obtenida es aún menor que la de compresión para este tipo de panel, la

cual no es suficiente para poder considerar el uso de este material como

estructural.

• Como se puede observar en la gráfica comparativa de módulos de corte, el panel

alveolar muestra una respuesta mayor que el panel ortogonal, la cual varía entre

0.12 y 0.14, el panel ortogonal varía su modulo de corte entre 0.07 y 0.1, por lo

cual se puede mostrar estadísticamente como el panel alveolar tiene un modulo

de corte mayor que el panel ortogonal.

• Los paneles propuestos tienen una resistencia final muy baja con respecto a otros

sistemas estructurales como el steel framing o el SIP (structural insulated panels),

lo cual lo inhabilita como un posible sistema estructural de muros, sin embargo si

se compara con muros de construidos a base de papel reciclado de otros estudios,

tiene una resistencia un poco inferior pero una densidad de casi la mitad, lo cual

indica una mejora al plantear el uso de cartón corrugado reciclado como un

entamborado en lugar de utilizar en forma maciza.

• Ninguno de los paneles que se plantearon transmitió la fuerza suficiente para

hacer fallar la matriz de cartón corrugado antes de que esta se desprendiera de la

lamina de Ecoplak, esto representa la oportunidad de lograr paneles con mayor

resistencia a partir del desarrollo de una mejor unión entre el entamborado de

cartón corrugado reciclado y la lamina de cartón tetrabrik reciclado.

• Teniendo en cuenta la resistencia a compresión y corte diagonal, su densidad y la

cantidad de material que se requiere para su fabricación, se considera más

eficiente la propuesta de panel con entamborado de cartón reciclado tipo alveolar

que la de entamborado tipo ortogonal.

• Teniendo en cuenta la medición de la huella ecológica y la Arquitectura R.A.R.E,

podemos el desarrollo de un sistema constructivo a base cartón reciclado

(corrugado y tetrabrik) es potencialmente “sostenible” y su desarrollo e

investigación contribuye al desarrollo de “Arquitectura Sostenible”

ANEXO No 1: Análisis De Regresión Lineal Ensayo A Compresión Y Corte Diagonal

ANALISIS DE REGRESIÓN LINEAL PANEL ORTOGONAL A COMPRESIÓN.

ANALISIS DE REGRESIÓN LINEAL PANEL ALVEOLAR A COMPRESIÓN

ANALISIS DE REGRESIÓN LINEAL PANEL ORTOGONAL A CORTE DIAGONAL

Resumen

Estadísticas de la regresión

Coeficiente de correlación múltiple 0.99 t calculado 31.435

Coeficiente de determinación R^2 0.99 p(x) t calc 4.17E-15

R^2 ajustado 0.98

Error típico 0.065126197 2s= 0.1303

Observaciones 17

ANÁLISIS DE VARIANZA

Grados de libertad Suma de cuadrados Promedio de los cuadrados F Valor crítico de F

Regresión 1 4.191281204 4.191281204 988.1784228 4.16768E-15

Residuos 15 0.063621322 0.004241421

Total 16 4.254902527

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95.0% Superior 95.0%

Intercepción 0.123474634 0.032881202 3.755173972 0.001910616 0.053390011 0.193559257 0.053390011 0.193559257

CARGA (KG/CM2) 1.562481473 0.04970467 31.43530536 4.16768E-15 1.456538477 1.668424468 1.456538477 1.668424468

0.105942996

Resumen


Coeficiente de correlación múltiple 0.94 t calculado 11.700

Coeficiente de determinación R^2 0.88 p(x) t calc 3.97E-10

R^2 ajustado 0.87

Error típico 0.32 2s= 0.6445

Observaciones 21



Regresión 1 14.21343339 14.21343339 136.8886668 3.96887E-10

Residuos 19 1.972809297 0.103832068

Total 20 16.18624269


Intercepción 0.493380026 0.145245899 3.396860274 0.003025878 0.189376865 0.797383187 0.189376865 0.797383187

CARGA (KG/CM2) 2.094477478 0.179016041 11.69994302 3.96887E-10 1.719792598 2.469162357 1.719792598 2.469162357

ANALISIS DE REGRESIÓN LINEAL PANEL ALVEOLAR A CORTE DIAGONAL.

Resumen


Coeficiente de correlación múltiple 0.996968026

Coeficiente de determinación R^2 0.993945246

R^2 ajustado 0.993188401

Error típico 0.016209092

Observaciones 10


Grados de libertadSuma de cuadradosPromedio de los cuadrados F Valor crítico de F

Regresión 1 0.34504306 0.34504306 1313.27574 3.6838E-10

Residuos 8 0.00210188 0.00026273

Total 9 0.34714493

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95.0%Superior 95.0%

Intercepción -0.042458668 0.01206051 -3.5204701 0.00784051 -0.07027026 -0.01464708 -0.07027026 -0.01464708

Variable X 1 0.133128986 0.00367362 36.2391465 3.6838E-10 0.1246576 0.14160038 0.1246576 0.14160038

Resumen


Coeficiente de correlación múltiple 0.978377775

Coeficiente de determinación R^2 0.95722307

R^2 ajustado 0.951875954

Error típico 0.043083922

Observaciones 10



Regresión 1 0.332295139 0.332295139 179.016695 9.31679E-07

Residuos 8 0.014849794 0.001856224

Total 9 0.347144933


Intercepción 0.017219005 0.028566959 0.602759472 0.563360944 -0.048656521 0.083094531 -0.048656521 0.083094531

Variable X 1 0.086073043 0.006433101 13.37971207 9.31679E-07 0.071238285 0.100907801 0.071238285 0.100907801

ANEXO No 2: Calculo Estructural Pórtico En Estructura Metálica Para Construcción De

Aulas Desmontables En Bogotá.





















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