Eco-Domo: Vivienda contra el friaje

El Instituto de Vivienda, Urbanismo y Construcción (IVUC) de la Universidad San Martín de Porres (USMP) desarrolló un prototipo de vivienda que busca ser una solución al friaje. Empleando la técnica del superadobe propone un inmueble de 30 m2, con 3,000 soles de presupuesto, que posee mejores propiedades térmicas que las casas ubicadas en la zona altoandina y que puede replicarse sin problemas.

En nuestro país, durante los meses de junio, julio y agosto, las poblaciones ubicadas en la zona sur de la sierra peruana sufren el “friaje”, término que describe la repentina disminución de la temperatura en niveles que van desde -15 °C y -25 °C. Ello provoca la muerte de los habitantes y de animales como las alpacas que constituyen el principal recurso económico local.

Cuando ocurre este fenómeno, la sociedad responde con la donación de vestimenta y abrigo pero sin resolver el problema en su raíz: la mala calidad de vivienda en la que habita la población. “Se da una respuesta con ropa y frazadas pero se requiere una prevención con una solución de un conjunto de viviendas completo considerando la ganadería”, explica el director del Instituto de Vivienda, Urbanismo y Construcción (IVUC) de la Universidad San Martín de Porres, arquitecto Luis Gurmendi Tovar.

Para atacar este problema la institución, bajo la jefatura de proyecto de los arquitectos franceses Yann Barnet y Faouzi Jabrane, desarrolló un prototipo de vivienda denominado “Eco-domo” que emplea la técnica constructiva “superadobe”. Esta solución ha sido utilizada a nivel mundial desde los años 80 pero que no se había aplicado aún en Perú hasta esta iniciativa.

Diagnóstico

El diagnóstico realizado por IVUC sobre las condiciones de vivienda en las zonas altas 1 (encima de 4,000 msnm) de la región de Puno, detectó que la tipología clásica de las viviendas rurales son bloques separados de almacén, cocina y dormitorios cuya superficie suele estar comprendida entre 8 m² y 15 m²; para un ambiente promedio de 12 m². Las familias invierten menos de S/ 1,000 en materiales de construcción; y los muros de las viviendas son principalmente construidos con una mezcla de piedras aglomeradas con tierra que son los únicos materiales localmente accesibles.

Se comprobó que uno de los principales factores de mal aislamiento de las viviendas proviene de las coberturas de calaminas metálicas que tienden a remplazar en casi su totalidad a las coberturas tradicionales construidas con ichu (por razones principales de carencia del recurso y poca durabilidad). También que uno de los factores principales de las enfermedades respiratorias muy frecuentes en esta población es el humo de los fogones de las cocinas que queda atrapado en ambientes que cuentan con un área muy reducida. Por otra parte, no existe casi ninguna mano de obra especializada en la construcción y la gran mayoría de las viviendas han sido construidas por los lugareños.

Para el trazado se ubicó primero los centros de los círculos y se tizó el perímetro. Se levantan los muros con las hiladas de sacos, se las rellena sobre una plancha de madera que permite trabajar sin estar estorbado por el alambre de púas. 

 

Superadobe

El equipo de IVUC planteó desarrollar su propuesta de vivienda con la técnica constructiva llamada “Earth-bag building” o “Superadobe” que consiste en la apilación de sacos de arena largos o cortos llenos de tierra del lugar y dispuestos en capas o rollos largos, con hilos de alambre de púas colocados entre ellos para actuar tanto como mortero y refuerzo. Se pueden añadir estabilizantes tales como cemento, cal, o emulsión de asfalto. La técnica fue desarrollada por el arquitecto americano-iraní Nader Khalili (1936-2008) para construir en la luna o Marte bajo el nombre “Velcro Adobe”.

Las ventajas de este material es que no requiere de herramientas ni materiales costosos; se puede utilizar casi cualquier tipo de tierra para llenar los sacos; se puede adaptar a cualquier sitio; no requiere de mano de obra calificada; ofrece un buen nivel de aislamiento; es sismorresistente y se puede construir volúmenes cónicos que no requieren una cobertura adicional.

Propuesta

Tomando en cuenta por una parte el diagnóstico de campo que determina la realidad socio cultural de las poblaciones vulnerables, la tipología de la vivienda, sus recursos locales, sus necesidades; y, por otra parte, las experiencias e investigaciones sobre el “superadobe”, el equipo del IVUC elaboró el diseño el prototipo de cabaña “Eco-Domo” que responde a las necesidades de una familia típica con dos padres y dos hijos.

La propuesta se diseñó como una combinación de dos domos, que por su forma es ideal para resistir terremotos y sacar provecho de esta técnica constructiva. Posee un espacio de vida mínimo de 30 m2 compuesto por dos ambientes conectados por una puerta; un espacio para cocinar, comer y almacenar de 10.10m² con puerta de entrada y una ventana; un espacio para estar y dormir de 13.60m² con una mezzanine de madera de 6.30m² para la cama de los niños. La propuesta integra el sistema de la cocina mejorada que ofrece beneficios en términos de salud, de confort y de ahorro en combustible.

“La cocina a fogón bota el humo dentro del mismo espacio y dado que por el frío los niños permanecen más tiempo dentro del área de cocina, se generan enfermedades respiratorias que causan su deceso. Por ello se planteó el desarrollo de la cocina mejorada y se realizó un curso de dos días con Sencico al que asistieron estudiantes de diversas casas de estudios”, indica el arquitecto Luis Gurmendi.

Conociendo las fuertes limitaciones económicas de las familias, la solución fue rellenar las mangas con tierra del lugar, añadiendo solamente un poco de cemento en las zonas de los linteles. El revestimiento exterior fue realizado en base a tierra y fibras vegetales; mientras que el interior está hecho con cal, yeso y arena. Para el caso de la cobertura, por temas de seguridad del campus, no se continuó con la técnica del superadobe sino que se empleó bambú, material que es utilizado en diversidad de proyectos del IVUC.

El costo del proyecto alcanza los S/ 3,000 considerando materiales y mano de obra, situándose como uno de los más económicos. El objetivo es que las personas puedan aprender la técnica y desarrollar la suya.

Una de las diferencias con la técnica convencional del superadobe fue el uso de una cobertura de bambú. El revestimiento exterior se realizó con dos capas de revestimiento de tierra mezclada con fibras mientras que al interior se empleó una mezcla con cal, arena y yeso con una proporción 1:1:1.

 

Construcción

Se construyó un modelo a escala 1/1 del diseño realizado en el campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la USMP para facilitar su implementación, reducir los costos del estudio y facilitar la participación de los estudiantes en el proceso. El trabajo se acompañó de varios ensayos relativos a los materiales de recubrimientos de los muros exteriores para comparar las distintas opciones y determinar cuáles eran las más adecuadas según el contexto del estudio.

Materiales: La idea del proyecto es utilizar la tierra del mismo terreno como material principal, pero en el caso de esta investigación en el campus de la facultad se compró tierra de chacra. Los otros materiales fueron sacos de polipropileno tejido, blanco con capa impermeable de 25x43” en la primera hilada; mangas de polipropileno con tratamiento anti-UV de color negro de 60 cm de ancho para el resto de la pared; alambre de púas 16x16; alambre de construcción N°16; rafia para hacer las costuras; y malla hexagonal 1”x1” Gallinero.

Trabajos preliminares: Para el trazado se ubicó primero los centros de los círculos y se trazó el perímetro proyectando el radio con una wincha. Se excavó la zanja de cimentación con pico y lampa y se rellenó de piedras.

Muros: Se preparó la tierra humedeciéndola y sacando las piedras o elementos cortantes. Se colocó dos hiladas de alambre de púas encima de la hilada inferior. En cada dos hiladas de sacos se colocó alambres de construcción de forma transversal que se unen a los alambres de púas y sobresalen en la parte externa de la pared para poder amarrar la malla gallinera después. Esos alambres fueron colocados cada 1 m.

Se corta mangas de un promedio de 8 m de largo, se cose con rafia una extremidad y se envuelve alrededor de un balde sin fondo que sirve de embudo. Se rellena la manga sobre una plancha de madera que permite trabajar sin estar estorbado por el alambre de púas.

Mientras se va rellenando la manga, se compacta la tierra con un pisón hasta tener una superficie plana y regular. Cuando se termina de llenar la manga, se cose la extremidad con rafia.

Vanos: Los dinteles de los vanos se realizaron con los mismos sacos. Se utilizó llantas usadas para servir de soporte temporal en el caso de la puerta y definitivo en caso de las ventanas. La mezcla en esos dinteles contiene 5% de cemento además de la tierra.

Para las ventanas se colocó un listón de madera vertical al interior de la llanta para soportar el peso de las mangas encima y para conectar el vidrio y la tapa de madera que cierran el vano.

Mezzanine: Se perfora la extremidad de los palos de eucalipto para colocar un fierro de construcción que atraviesa dos hiladas de sacos. Se fija un listón de madera encima de los palos de eucalipto con pernos y varilla roscada para nivelarlo. Encima se emperna los tablones o tablas de madera del piso del mezzanine.

Recubrimiento exterior de los muros: Se rellena a mano los espacios entre las bolsas con una mezcla de tierra húmeda y paja, cuidando que los alambres que se dejaron sobresalir sigan visibles. Se colocó trozos de plástico de color para distinguirlos más fácilmente. Se colocó una malla tipo gallinero asegurándola con los alambres que se dejaron sobresalir, tratando de tensarla lo máximo que se pueda.

Primero se colocó una primera capa de revestimiento de tierra mezclado con fibras. En este caso se utilizó principalmente césped seco. La técnica utilizada fue lanzar bolas de mezcla hacia la pared y después aplastarla con la mano. El espesor promedio es de 2 cm. Después de dejar secar esta primera capa, se formaron grietas que se llenaron con una “barbotina” (tierra reposada en agua).

Después de dejar secar lentamente la primera capa remojándola para que el proceso no sea demasiado rápido, se coloca una segunda capa de revestimiento de tierra mezclado con fibras. El espesor aproximado es de 1cm. En este prototipo se ensayó varios tipos de mezcla añadiendo arena gruesa, distintos tipos de fibras cortas, y cal. Se utilizó también varias técnicas de aplicación: con la mano, con paletas plásticas y con piedras lisas.

Recubrimiento interior de los muros: Se prepara una mezcla con cal, arena y yeso con una proporción 1:1:1. Se añade agua paulinamente hasta tener una masa homogénea y plástica. Se tiene que preparar la mezcla poco a poco ya que se seca muy rápidamente. Se saca el polvo de las paredes y con las manos recubiertas de guantes plásticos tipo cirujano, se aplica la mezcla sobre las mangas plásticas con un espesor aproximado de 15 mm.

Evaluación Térmica

Para la evaluación de la eficiencia de aislamiento térmico de la propuesta, se utilizó la metodología de la normativa alemana de ahorro energético para el Eco-domo como para una vivienda típica de la zona con ambientes equivalentes.

El análisis de los resultados enseña una diferencia notable a favor del Eco-domo en cuanto a las pérdidas caloríficas con menos del tercio de pérdidas por transmisión de calor. Como era de esperar, el impacto del techo de calamina influye mucho en las pérdidas caloríficas de la tipología típica. Se nota que el suelo de tierra apisonada representa también un factor importante de pérdida, por lo tanto, sería importante evaluar soluciones de aislamiento del piso que permita mejorar el confort tanto del Eco-domo como de las viviendas existentes.

Por tener una mayor área de vanos, el Eco-domo tiene pérdidas caloríficas a través de corriente de aire ligeramente superior (13% más) pero el área existente de transmisión de pérdida calorífica que valoriza la eficiencia de la piel que envuelve la edificación del Eco-domo es casi tres veces mejor que la de las viviendas típicas, aún con un piso de tierra sin aislamiento. De forma general, el Eco-domo ofrece un confort térmico mucho mejor a las viviendas actuales de las comunidades del área de estudio, por lo tanto, se presenta como una herramienta viable de reducción de la vulnerabilidad frente el friaje.

Publicado en revista Proyecta Ed. 40.