eco materiales para la construcciÓn - … · un puente de paja … fue el primer puente colgante...
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ECO MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN Proyecto de Investigación UCSG-SENESCYT
RESULTADOS, EXPERIENCIAS Y LECCIONES APRENDIDAS
Los materiales de construcción
Grabados del S. XVIII
Cuando los españoles llegaron a
Perú en 1536, encontraron en
las montañas vecinas al Cuzco
puentes colgantes llamaron su
atención
A 3500 m/h/s/m, solo hay paja de páramo y
piedras……..
Y……. aprendieron a construir con
paja puentes de 80 m y más de
luz..
Ahora, cada año lo desmantelan
y vuelven a construir en mingas
donde participan niños, mujeres y
hombres…..
Profesores y estudiantes de M.I.T.
visitaron el puente y luego en la
Universidad repitieron la
experiencia.
A falta de “Ichu” usaron fibras
de ágabe (cabuya)
UN PUENTE DE PAJA … FUE EL PRIMER PUENTE COLGANTE DEL
MUNDO…..SIGLOS ANTES QUE SE HAGAN LOS PUENTES MODERNOS
¿Qué lecciones aprendimos durante el desarrollo del Proyecto?
1. No existen materiales de construcción buenos o malos: solo hay
materiales bien usados o mal usados. Los materiales de construcción
no están destinados para ser usados por solo pobres o solo ricos. La
diferencia está en los acabados, en el diseño y la tecnología aplicada.
2. Nuestro país esta lleno de valiosos recursos naturales, solo falta
encontrar en ellos sus fortalezas y la manera restar sus debilidades.
3. Milenarias tradiciones de construcción están presentes en todas las
regiones del Ecuador, no para repetirlas, sino para reconocer en ellas
la sabiduría popular. La arquitectura vernácula es ejemplo de confort
con variadas soluciones de diseños solares pasivos frutos de praxis de
siglos
4. Los materiales de construcción no solamente son inversión de energía
en su fabricación, sino con su uso contribuyen al no confort de las
edificaciones en detrimento de una eficiencia energética que obliga al
uso de equipos de enfriamiento como es el caso de la costa.
Los ecomateriales
Materiales de construcción: viable, tanto en el aspecto
ecológico como en el económico y resultados de
diseños que cumplan las siguientes condiciones:
Ser recursos de una región o localidad, qué al ser
explotados y transformados racionalmente, posean
condiciones de calidad y eficiencia, con menor
afectación al ambiente.
También pueden ser resultado del reciclaje de
materiales. (*) III Conferencia Internacional de Eco Materiales. Nov.2005. La Habana-Cuba.
¿ Què son los Eco Materiales (*)
• Accesibles y económicos
• Materias primas del entorno y renovables
• De menor peso
• Conductividad e inercia térmica (en función del clima)
• Resistencia a esfuerzos físicos y mecánicos
• Resistencia razonable a la humedad
• Aislantes acústicos
• Aislantes térmicos
• Aptitud para acoplarse con otros materiales
• Durables
• Aspecto estético positivo
• Reducida Energía incorporada.
• Reciclables
Características de los eco materiales
Material Unidad Valor
Bambú MJ / m3 por
N/mm2
30
Madera MJ / m3 por
N/mm2
80
Hormigón MJ / m3 por
N/mm2
240
Acero MJ / m3 por
N/mm2
1500
Tasa de energía para la producción de
materiales de construcción (ECO-COSTO)
Prof. Jules Janssen
Eindhoven University (NL)
>C O S T O
> Energía incorporada
> Contaminación
> Emisión CO2
E C O COSTO
ECOMATERIALES
MATERIALES
CONVENCIONALES
MATERIALES
TRADICIONALES
ACERO
HORMIGÓN
MADERA
BAMBÚ
OTROS
1 500
240
80
30
MJ / m3 X N / mm2 HIGH
TECH
2500 ALUMINIO
Energía incorporada: caso BAMBÚ
0. Estado natural
1. Cortados a machete
3. Eco materiales UCSG
2. Estera manual
5.Aglomerados
8. Wood bamboo
6. Laminados
4.Mat board
> COSTO
> ENERGÍA INCORPORADA
0 %
> TECNOLOGÍA
< ACCESO SOCIAL
7. Long teng
Materiales
Tradicionales
Materiales
“Modernos” ECO MATERIALES
• TIERRA
• BAMBÚ
• MADERA
• FIBRAS
• HOJAS
• OTROS
• ACERO
• CEMENTO
• ALUMINIO
• VIDRIO
• OTROS
80-90%
Composición de los ECO MATERIALES
La industria de la construcción es causante del 40% de emisión de GEI
Cada m2 de construcción convencional equivale a 7 TM de emisión de CO2
Materias primas para el proyecto: UCSG -SENESCYT
Materia prima I: guadua AK • Local , regional y nacional
• De bajo costo
• Auto renovable
• Aprovechable a corto plazo
• Alto valor ambiental: Fijador del CO2,Productor de O2
• Conocimiento tradicional en áreas rurales
• Propiedades físicas y mecánicas excelente
• Población urbana y rural la usa en deficientes condiciones
Materia prima II: papel periódico reciclado • Abundancia local, regional y nacional
• Bajo costo
• No tóxico
Materia prima III: arcillas • Abundancia local, regional y nacional
• Bajo costo
• Fácil extracción
guadua: símbolo de pobreza
CASAS VIEJAS …. INVASIÓNES…. INCENDIOS…
1
2 La guadúa en Hogar de Cristo
SOLUCIÓN
TEMPORAL
NO
SOSTENIBLE
La guadúa en la arquitectura vernácula 3
La guadúa para ingenieros y arquitectos 4
ANDAMIOS
SOPORTES
AYUDAS EN
EMERGENCIAS
La guadua en proyectos puntuales 5
Grupo Nobis
Grupo Wong
Amantes
Sumpa
Nativa
Bambú
D y C: J Morán U
D y C. J Morán U
D. J .Morán U
C. D. Loaiza
D. J .Morán U
R. Vega
D. Loaiza
año: 2010
VIVIENDAS* POR PROVINCIAS, SEGÚN MATERIAL DE PAREDES
Caña revestida o bahareque Caña no revestida Total
El Oro 6.274 7.376 13.650
Esmeraldas 6.758 7.472 14.230
Guayas 52.939 82.148 135.087
Los Rios 13.902 26.467 40.369
Manabi 29.203 59.541 88.744
Santa Elena 5.991 8.812 14.803
Total 133.173 198.405 331.578
Material de paredes exterioresProvincia
Total de viviendas por Provincias de la costa: 331 578 Unid (*)
No. de personas que habitan en casas de caña: 1 657 890 p.
CENSO DE POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010 ¿Cuántas personas viven en casas de
caña en la 5 provincias de la costa.?
(*) Fuente INEC
Los resultados
4 PRODUCTOS
Tableros en proceso de patente
Los eco materiales derivados de la guadua
La idea principal…..
TRANSFORMAR CILINDROS EN SUPERFICIES PLANAS Y
FUERTES………SIN DESPERDICIOS….SIN EQUIPOS COMPLEJOS
NOTA:
CONDICIÓN: NO IMITAR A ASIA EN MÁQUINAS Y/O PROCESOS..
Otra idea importante
BUSCAR RESPUESTAS EN EL SABER TRADICIONAL
DE LOS CAMPESINOS DE ECUADOR Y COLOMBIA EN
SUS FORMAS ANCESTRALES DE TRANSFORMAR LA
GUADUA.
OBJETIVO FINAL
CONVERTIR A COMUNIDADES CAMPESINAS EN
PROVEEDORES DE MATERIA PRIMA SEMI
ELABORADA Y ASÍ MEJORAR SUS INGRESOS.
¿Qué pueden hacer?
SELECCIONAR, CORTAR, CURAR DE FORMA NATURAL Y
QUÍMICA, SECAR, DIMENSIONAR Y TRANSFORMAR A CAÑA
PICADA, MEDIAS CAÑAS, TRIPAS, ESTERAS Y TRANSPORTAR A
LAS PLANTAS PARA EL PROCESO FINAL
GUADUA ANGUSTIFOLIA
• ESTERILLA O CAÑA PICADA
• MEDIAS CAÑAS
• TRIPA DE LA CAÑA PICADA
• CINTAS DE PACHINCHE
4 TRANSFORMACIONES TRADICIONALES:
TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ECUADOR
Caña Guadua
Guadua Angustifolia
Kunth
Latas de Caña
Cintas de Caña
Residuos
de Caña
Caña picada
PREPARACIÓN DEL TABLERO PLAS BAM PARA EL PRENSADO
8) PRENSADO
PROCESO DE PRENSADO
A
C
B
EXTRACCIÓN DEL TABLERO
1. ECU BAM: Tablero estructural.
Usos:. entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm
Ecu
2. PLAS BAM: Tablero estructural.
Usos: entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales.
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm
3. TRIP BAM: Tablero ligero
Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm
4. ESTER BAM: Tablero ligero
Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm
2 PRODUCTOS
Los eco materiales IGNÍFUGOS
• PLAC CEL (placa)
• REC CEL (recubrimiento)
2 PRODUCTOS
Ignífugos en proceso de patente
COMBUSTIÓN DE PLAC-CEL A 900 CO
APLICACIÓN DE LLAMA DIRECTA
COMBUSTIÓN SOBRE PROBETA DE GUADUA, RECUBIERTA
POR EL INTERIOR CON REC CEL
Ensayo final de fuego
8 de Mayo del 2012
1
6 5
4 3
2
7
10
8
9
Equipamiento de la Planta Piloto
Recursos:
SENESCYT y UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL
PRENSA - 300T- CON PRESION VERTICAL Y LATERAL.
SUPERFICIE ÚTIL DE 1.22 m x 2.44 m
Diseñada, construida e importada sobre pedido del Proyecto
Esterilladora o picadora automática: pica, abre y limpia
la guadua rolliza Patente en suspenso hasta adaptación de detalles de la máquina
Maquina cortadora de estrella modificada para corte
longitudinal de caña rolliza
CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO
Diseñada y construida para el Proyecto
CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO ACELERADO
Diseñada y construida para el Proyecto
2 HERRAMIENTAS MANUALES En proceso de patente
SACA NUDOS PALIN MODIFICADO
La situación actual
ENSAYOS DE NUEVOS PRODUCTOS EN PROCESO
Resultados a nivel de probetas.
( * ) 2DA. FASE DEL PROYECTO
Realizados de Agosto 2011 a Abril 2012, bajo el patrocinio de la UCSG
ENSAYOS: Tableros rellenos con diversos materiales reciclados
para uso en aislamientos acústicos, térmicos, etc.
Relleno de poliestireno
Relleno de cartón celular
Relleno de poliuretano
de baja densidad
Relleno de madera de balsa
L= 7 m
Viga laminada con segmentos de tableros Luz: 1m a 7 m.
ENSAYOS: Tejas y planchas onduladas para cubiertas (12.5 x 25 cm
y 50 cm x 50 cm) Meta: 1.22 x 2.44 m
ENSAYOS: tableros estructurales a partir de guadua y
fibras y materiales intermedios
Fibras de guadua
Estopa de coco
Tamo de arroz
ENSAYO EXPERMENTAL :
Obtención de bambú macizo o wood bamboo
Probeta: 12.5 x 25 cm Densidad: 1.15 g /cm3 Prensa: 30T
En la tercera semana de mayo 2012,
el Consejo Universitario de la UCSG,
decidió la institucionalización de la
Planta Piloto de Ecomateriales como
una unidad académica a la orden de
todas la Facultades de la UCSG,
garantizando su financiamiento y
trabajos de investigación.