ANTECEDENTES La problemática de la vivienda en el Perú, en especial de la vivienda rural, ha sido atendida muy superficialmente o desentendida totalmente por todos los gobiernos. El gran déficit existente, tanto en lo cuantitativo, como en lo cualitativo, nos obliga a buscar fórmulas que permitan en una primera etapa paliar este gran problema, y en una segunda etapa la creación de un programa que con su sostenibilidad, permita resolver el problema de la vivienda rural en el Perú. Como es de conocimiento general, la atención at ención de la vivienda en el ámbito rural, se sostiene en la autoconstrucción de las mismas, utilizando métodos tradicionales de edificación, siendo los l os más comunes, las construcciones de adobe y tapiales en las zonas de la sierra, de quincha en la costa y de madera en la l a selva. Pero también es por todos conocidos, que dichas edificaciones, se realizan sin ningún tipo de asistencia técnica, lo que ha conllevado, su fácil destrucción con cualquier tipo de movimiento telúrico de magnitud o desbordes de los ríos.
¿QUÉ ENTENDEMOS COMO VIVIENDA RURAL? Entendemos como vivienda rural, la unidad habitacional que se ubica fuera f uera de la estructura urbana de una localidad en donde se emplearan los materiales propios de la zona y contando con el aporte de la mano de obra no calificada del beneficiario. Además debe reunir las siguientes condiciones: seguridad, salud, durabilidad, confort y economía. INTRODUCCIÓN
La madera es un material de estructura compleja y de carácter anisótropo, que forma parte del tejido leñoso de los árboles. En este trabajos nos referiremos a la madera como materia prima para la construcción de edificios, por lo tanto consideramos c onsideramos necesario necesario diferenciar la llamada "madera de construcción" de la "madera de carpintería". La madera de construcción es aquella que se utiliza en la producción intensiva de elementos estructurales como vigas, correas, cabriadas , etc. o para la realización de estructuras portantes de un edificio, como por ejemplo techos, paredes, escaleras, etc. Estas maderas convienen que sean de rápido crecimiento, baratas y no necesariamente de una alta calidad. La tendencia actual act ual se orienta a la utilización de coníferas, maderas livianas, blandas y de bajo peso propio. La madera para carpintería en cambio, son de tipo finas, es decir, de calidad superior, y se utilizan para la l a fabricación de puertas, ventanas, muebles, elementos de terminación y decoración interior.
La construcción de edificios con estructura en base a madera implica la utilización también de un conjunto de otros materiales afines y complementarios.
Construcciones rurales Una construcción rural se define como la estructura que es construida en un ámbito rural. Estas construcciones de dividen en construcción rural tradicional, y construcción rural en ingeniería agrícola.
Construcción rural tradicional: Se refiere a las construcciones llevadas a cabo por la comunidad residente, tomando como materias primas los recursos locales de la zona, y respondiendo a las limitaciones naturales del entorno, como clima y vegetación. Las necesidades directas de la actividad de subsistencia o sostenimiento, y de la familia que allí piensa residir o reside.
Construcción rural en ingeniería agrícola: Es la encargada de la construcción y diseño de estructuras agroindustriales, tales como invernaderos, implementos agrícolas, instalaciones tanto pecuarias como agrícolas, instalaciones para el almacenamiento de productos agrícolas, y también viviendas rurales. Los aspectos a considerar en una construcción agrícola son densidad, higroscopicidad (capacidad de absorción de agua), coeficiente de dilatación, conductividad térmica, resistencia mecánica, elasticidad, plasticidad y rigidez. Cada una de ellas es considerada para la construcción de estructuras de almacenamiento para productos agrícolas pero en un aspecto más general, en toda construcción se debe tener presentes siempre 3 aspectos.
Diseño estructural: El diseño estructural se refiere al “esqueleto” de la obra o construcción, es aquel que define el peso y los cambios a los cuales se enfrentara la estructura, y también el que permite que a su vez mantenga la estructura intacta y duradera. El diseño estructural es la parte de análisis inicial de una construcción, pues este análisis brindara las bases para la modificación e implementación de sistemas que permitan que el proyecto no de desborone con el paso del tiempo o por un cambio no anticipado.
Diseño térmico: El diseño térmico como su nombre lo indica es aquel que anticipa la temperatura ambiente con respecto a la temperatura interna de la construcción, tomando como punto de partida el análisis de lo que se alojara dentro de la estructura. También hablando de maquinaria o implementos, la temperatura juega un papel importante en la conservación del material, pues los cambios bruscos y el tipo de trabajo
que realice el implemento, hacen que este se deteriore a una velocidad más rápida o más lenta, para esto se hace un análisis de materiales.
Diseño ambiental: Este paso es muy importante para el ingeniero agrícola, ya que la conservación del medio ambiente y la disminución del impacto ambiental es la principal preocupación para el ingeniero. Este paso hace referencia al estudio de las características ambientales de la zona, no para adecuar la construcción, sino para determinar los recursos, el estado del suelo, y los posibles impactos ambientales que podría causar dicha estructura, y calcular o determinar la manera para que no surjan problemas para el medio ambiente, y como hacer la construcción menos perjudicial y que si es posible contribuya a la conservación. Una parte importante a hablar en el proceso de construcción, son los diferentes materiales que se utilizaran para la construcción dependiendo de los resultados de los 3 diseños anteriores, uno de los materiales más utilizados es:
Madera: La madera es más utilizada en construcciones rurales tradicionales en donde el obrero, utiliza lo que le ofrece su región o su zona, la madera se cataloga Según su especie, y según la especie de la cual provenga la madera, se determina su resistencia y flexibilidad. La madera más utilizada para invernaderos tradicionales es la guadua, la cual está presente en Colombia y viene de la familia del bambú. Todas las construcciones deben pasar por este proceso de planeamiento, pues de estos estudios iniciales y análisis pertinentes, se determinara el mejor procedimiento a seguir para la construcción de una estructura, esto garantiza su durabilidad y funcionamiento para el fin al cual fue designado.
Estructuras de almacenamiento y consideraciones. Las diferentes estructuras de almacenamiento que tratare en el presente documento son los silos, las bodegas, y las trojes. También como un complemento se tratara el tema de los invernaderos.
Silos: Son estructuras cilíndricas que se destinan para el almacenamiento de grano, estas estructuras en su forma física, son similares a una nave espacial, por su estructura cónica superior. Esta construcción puede realizarse en concreto, en metal, en madera y por último en mampostería (por bloques). Al querer construir un silo, se debe tener presente que la estructura tenga una excelente resistencia para soportar cargas, la impermeabilidad, las buenas uniones impermeables a gases, protección contra impacto ambiental, y aislación de insectos.
Bodegas: Las bodegas son estructuras de almacenamiento de gran cubrimiento espacial, son construcciones largas y anchas, y son destinadas
para almacenamiento de grano al igual que los silos, sin embargo, en las bodegas el modo de almacenamiento lo hacen con costales o en canastas, y en los silos se almacena el grano sin algún tipo de protección. Al momento de considerar construir una bodega se debe tener en cuenta que el piso sea impermeable, que se evite en lo mayor posible las ventanas, la posición del alumbrado para no atraer insectos, y la resistencia del suelo para soportar cargas pesadas. También se debe estudiar el tipo de alimento en el caso de que este fuera de fácil caducidad, como lo son las frutas. En este caso se analizan los requerimientos y condiciones ambientales del lugar, las características del producto, como especie, cantidad además de sus periodos de producción, finalmente las condiciones relativas para su conservación según el impacto ambiental externo al que está expuesto el producto. Trojes: Son las construcciones realizadas por el pequeño productor para el almacenamiento de grano, este tipo de construcciones son hechas en forma tradicional y con los materiales de la zona, y frecuentemente se encuentran en guadua, y son algunos una combinación de bodega y silo.
LA MADERA PARA CONSTRUCCIÓN En la construcción de viviendas la madera puede tener tres categorías de uso:
Madera de uso definitivo
Es aquella incorporada a la edificación, ya sea a nivel de estructura o terminaciones, cuyo objeto es cumplir con la vida útil establecida para el edificio, es decir, queda incorporada definitivamente a la vivienda.
Madera de uso transitorio
Cumple la función de apoyar estructuralmente la construcción del edificio, sin quedar incorporada a su estructura al finalizar la actividad. En esta categoría se encuentra, por ejemplo, toda la madera utilizada en encofrados para hormigón.
Madera de uso auxiliar
Es aquella que cumple sólo funciones de apoyo al proceso constructivo. En esta categoría se pueden considerar, por ejemplo, la instalación de faenas, niveletas o tabla estacados, reglas y riostras de montaje, entre otros. Por ello, no toda la madera utilizada en las actividades de construcción de una vivienda debe tener propiedades, especificaciones y requerimientos iguales, ya que éstas dependerán del destino que tendrá. No considerar alguno de estos componentes, implicará que la estructura no cumpla con adecuados requerimientos de seguridad, habitabilidad y durabilidad.
Distribución de volumen de madera utilizado en viviendas de construcción tradicional.
Ventajas Dentro de las ventajas que presenta la madera como material estructural se pueden mencionar las siguientes: Es un material natural, renovable y absolutamente biodegradable, que además ofrece una gran resistencia frente a agentes químicos agresivos. Debido a la combinación de sus componentes (celulosa y lignina), presenta una excelente relación resistencia/peso. Es un material recuperable, que además de ser reutilizado para el uso estructural, puede ser reciclado como materia prima transformándolo en diversos productos, o aprovechando su poder calorífico como biomasa. El proceso de transformación de la madera consume menos energía que la necesaria en otros materiales, aproximadamente un 16% del necesario para el acero y un 2,5% en el caso del aluminio, lo que reduce considerablemente el impacto ambiental generado por la estructura del edificio. Al contrario de lo que se suele pensar, la madera presenta un correcto comportamiento frente al fuego. Esto es debido a que durante el incendio, se crea una capa carbonizada en la superficie del elemento que lo aísla, manteniendo intactas sus propiedades mecánicas en el interior. Es un excelente aislante térmico y acústico, lo que repercute en un mayor bienestar y una reducción del consumo energético Se trata de un material certificado que aporta garantías respecto a sus propiedades. Su certificado de origen, y distintivo de calidad del producto en su caso, son documentos que el suministrador facilitará en el albarán de suministro.
DESVENTAJAS
Se quema Se pudre Encoge al secar Es susceptible al ataque de los insectos Puede resultar más costosa que otros materiales
DURABILIDAD La durabilidad de los elementos estructurales de madera, viene condicionada por la acción derivada de agentes externos, bióticos y abióticos, durante su periodo de vida útil, además de sus características de durabilidad natural debido a los componentes situados en la albura y el duramen. Los fenómenos de degradación, al igual que en el resto de materiales, originan en general modificaciones de las características y propiedades mecánicas de la madera, que se deben tener en cuenta. Habitualmente se emplea la protección preventiva de la madera para evitar ataques relacionados con agentes bióticos, mientras que un correcto diseño constructivo, suele ser la mejor solución, para evitar exposiciones de la madera frente a agentes agresivos, como por ejemplo, los meteorológicos.
CALIDAD DE LA MADERA La calidad de la madera es fundamental para su clasificación de acuerdo a las clases resistentes definidas. Dicha caracterización se puede realizar en función de una inspección visual, que relacione los defectos (fendas, nudos, etc) de la madera con su resistencia, mientras que mediante ensayos, se determina el módulo de elasticidad en flexión, relacionándolo con las propiedades resistentes.
PROTECCIÓN POR DISEÑO
PROTECCIÓN CONTRA HUMEDAD Por ser higroscópica y porosa la madera absorbe agua en forma líquida o de vapor. Si la humedad se acumula en la madera, afecta sus propiedades mecánicas, se convierte en conductora de electricidad y sobre todo, queda propensa a la putrefacción por el ataque de hongos. La madera puede humedecerse por capilaridad, por lluvia o por condensación, por lo que debe protegerse como se indica a continuación: a) La madera por contacto con el suelo o con alto riesgo de humedad debe ser preservada de acuerdo a la norma establecida. b) El diseño mismo puede evitar la exposición directa de la madera a la lluvia; si esto no se logra, debe protegerse con sustancias hidrófugas o con superficies impermeables.
PROTECCIÓN CONTRA HONGOS Los hongos que atacan la madera son organismos parásitos de origen vegetal que se alimentan de las células que la componen, desintegrándola. Se reproducen sobre la madera húmeda bajo
ciertas condiciones de temperatura, por esporas traídas a través del aire o por el contacto directo con otros hongos. La protección de la madera debe comenzar, desde que se corta. Sin embargo, en la obra debe tenerse en cuenta lo siguiente: Debe desecharse la madera con muestras de putrefacción y hongos, Debe evitarse el uso de clavos y otros elementos metálicos que atraviesen la madera en las caras expuestas a la lluvia, salvo que se sellen las aberturas. Se recomienda el uso de clavos galvanizados. Cuando la madera se instala como enchape, cielo rasos o pisos, debe haber una buena ventilación entre ella y la superficie del material de base, de tal forma que se evite la formación de hongos en la parte posterior del acabado o en su defecto, debe haber una unión completamente sellada entre ella y el material del fondo, tales como los cielo rasos recubiertos con tela asfáltica por la parte superior.
PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO Para el diseño debe tenerse en cuenta que la madera es un elemento combustible que se inflama a una temperatura aproximada de 270 °C, aunque algunas sustancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar el proceso. a) No deben utilizarse elementos de calefacción que aumenten la temperatura de los ambientes peligrosamente. b) Las paredes próximas a fuentes de calor deben aislarse con material e sin combustibles. c) Las edificaciones adyacentes construidas con madera, deben separarse como mínimo 1.20 m entre sus partes salientes. Si la distancia es menor, los muros no deben tener aberturas y su superficie debe estar recubierta de materiales incombustibles con una resistencia mínima de 1h de exposición. Si están unidas, el paramento común debe separarse con un muro cortafuego de material incombustible. Este muro debe sobresalir en la parte superior por lo menos 0.50 m y en los extremos por lo menos 1.00 m medidos a partir de los sitios que más sobresalgan de las construcciones colindantes. La estabilidad de este muro no debe sufrir con el colapso de la construcción incendiada. d) Las piezas estructurales básicas deben sobredimensionarse3y 5 mm en su espesor. En sus caras expuestas. e) Deben evitarse acabados que aceleren el desarrollo del fuego, tales como lacas y barnices óleo soluble.
MANTENIMIENTO Toda edificación de madera aunque está bien construida requiere de revisiones, ajustes y reparaciones durante su existencia. Al poco tiempo de construida probablemente debe ser necesario arreglar fisuras en las uniones de las maderas, desajustes de puertas y ventanas y apretar tornillos o tuercas de pernos para corregir los desajustes debidos al asentamiento del terreno y a la acomodación de la madera a la humedad del ambiente. Posteriormente debe ser necesario efectuar revisiones periódicas y ejecutar los arreglos necesarios. a) Reclavar los elementos que por la contracción de la madera, por vibraciones o por cualquier otra razón, se hayan desajustado; y, apretar las tuercas en uniones hechas con pernos y tornillos. b) Si se encuentran roturas, deformaciones o podredumbres en las piezas estructurales, se debe dar aviso al constructor. c) Repintar las superficies deterioradas por efectos del viento, de la humedad y del sol.
d) Si la madera ha sido tratada con inmunizantes colocados con brocha, aplicar un nuevo tratamiento con la periodicidad y las precauciones que recomienda el fabricante del producto que se use. e) Revisar los sistemas utilizados para evitar las termitas aéreas y subterráneas. f) Fumigar por lo menos una vez al año para evitar la presencia de insectos domésticos y ratas. g) Mantener las ventilaciones de áticos y sobre cimientos sin obstrucciones. h) Inspeccionar posibles humedades que puedan propiciar el crecimiento de hongos y eliminar las causas. i) Limpiar y, si es necesario, arreglar canales y desagües de los techos. j) Verificar la integridad de la instalación eléctrica. k) Verificar los sistemas especiales de protección contra incendios cuando los existan. l) En caso de construcciones sobre pilotes, se deben revisar el apoyo homogéneo dela estructura, su nivelación y el estado de ella.
OTRAS CONSIDERACIONES Es evidente que la construcción en madera demanda un gran trabajo en el detalle, para conseguir la seguridad que debe brindar el diseño y la construcción de una edificación.
a) PROTECCIÓN ANTE EL CALOR. Diseñar la vivienda con circulación de aire y evitando la acumulación de calor. La transmisión de calor debe preverse en la cubierta para salida de aire y en la parte baja para ingreso de aire fresco. Debe procurarse la utilización de Aislantes de Calor.
b) PROTECCIÓN ANTE LOS RUIDOS. Los niveles de ruido deben ser corregidos con aislantes acústicos.
c) PROTECCIÓN CONTRA LOS SISMOS. La flexibilidad del material, determina un mejor comportamiento estructural en fundamentado además en el poco peso y su ductilidad.
los
sismos,
EJEMPLO DE CONSTRUCCION DE UNA VIVIENDA RURAL CON MADERA Análisis de una obra
Obra: Vivienda. Memoria Descriptiva Este tipo de construcción se trata de una obra mixta, ya que el mismo está resuelto con mampostería portante, estructura de cubierta de madera con cubierta semipesado de tejas y accesorios de unión estructural metálicos. La obra es una vivienda unifamiliar diseñada en 2 niveles. En planta baja se desarrolla el área social y de servicio y en planta alta la zona privada con su zona húmeda (servicio).
Análisis de la obra Con respecto a la estructura del entrepiso podemos interpretar que la misma está realizada en vigas de madera apoyadas en los muros portantes, para la zona privada y posiblemente en la zona húmeda de servicio se haya utilizado una estructura maciza de hormigón o viguetas, para facilitar la colocación de las instalaciones sanitarias. La estructura portante de cubierta, no tiene regularidad para la distribución de las vigas, y se presentan casos en que la distancia entre unas y otras es tan reducida que podría considerarse innecesaria alguna de ellas. La cubierta es de tipo semipesado, con una tecnología que podemos considerar algo anticuada hoy en día (bovedillas cerámica, capa de compresión de hormigón, aislaciones, mortero de asiento y teja). Posee demasiados elementos pesados y debido al elevado peso propio, la estructura de madera debe estar sobredimensionada utilizando grandes secciones lo que la puede volver antieconómica. La cubierta del garaje tiene los mismos elementos componentes, pero se diferencia por tener una estructura de cabriada, lo que permite cubrir una
mayor longitud que con vigas macizas, sin necesidad de aumentar la sección. Además las columnas que soportan estas cabriadas son de sección circular, lo que plantea una dificultad constructiva para unir secciones de formas diferentes. El encuentro entre columnas y cabrias está resuelto de 2 maneras: unión madera-madera y unión madera-acero. A nuestro criterio la unión madera-acero es más conveniente porque reduce el daño en la sección estructural, no disminuye su sección resistente, se pueden lograr ángulos atípicos sin demasiada complicación y las vinculaciones se resuelven de manera más sencilla.
NOTA:
Todas estas soluciones analizadas resultan posibles de realizar debido a que la madera es un material que permite su uso combinado con otros materiales sin demasiadas complicaciones tecnológicas y creemos que esta es una de las grandes ventajas que presenta el uso de la madera en la construcción.
SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN EN VIVIENDAS RURALES CON MADERA Las edificaciones y construcciones en general presentan una línea arquitectónica típica, todas las construcciones son muy similares en cuanto a formas, la diferencia más resaltante. En el Perú el sistema constructivo predominante es de madera.
INDICACIONES PARA SU CONSTRUCCION: - Las estructuras en la mayoría de los casos se basan en el uso de cuartonería de 3" x 3" ó 2" x 3" y listonería de 2" x 2", y son sembrados en el terreno. - Las paredes en los sistemas mixtos consideran un muro bajo de ladrillo hasta de 1.20 m de altura, a partir del cual se trabaja un cerramiento con madera tableada; el otro sistema considera un cerramiento total con madera tableada de 6", proponiéndose se trabaje a 4", para una mejor manipulación
de la madera como también para un mejor acabado, homogenizándose medidas. - Las estructuras de techados son en base a tijerales de una sola pieza; esto requiere el uso de madera de grandes dimensiones y secciones, que sin lugar a dudas es más difícil de trabajar, se construye con vigas de 2" x 6" y de 3" x 6". Es recomendable tecnificar la habilitación de la madera para trabajar tijerales en base a madera tableada, que permite un mejor manejo de los elementos constructivos. Las coberturas se presentan en dos tipos: con planchas de zinc y de shapaja o crisneja y ocasionalmente con madera.
CONCLUSIÓN Las construcciones rurales son aquellas que se encargan de mejorar la eficiencia de la producción, aparte de conservar los alimentos, y de dignificar la vida. Las construcciones pasan por procesos de análisis y de planificación necesarias para que el constructor tenga las bases para saber que materiales utilizar, todos estos procedimientos de dividen en diseño estructural, térmico, y ambiental, cada uno viene de la mano con un análisis de materiales, y a su vez de un análisis de lo que va a residir en la construcción. También se lleva a cabo el mismo análisis con la maquinaria y los implementos agrícolas, pues básicamente todos los proyectos requieren de durabilidad y calidad.
