Construcción con balas de paja

CON

BALAS DE PAJA

CONSTRUCCIÓN

2011/2012

Maite Orbe EtxebarriaNuevos Materiales y Sistemas de Aplicación

MRA

ÍNDICEConstrucción con Balas de Paja_______________________________________________________________________________MRA 2011/2012

1 HISTORIA 1.1. HISTORIA ARQUITECTÓNICA1.2. EVOLUCIÓN DE SU APLICACIÓN

2 CONSTRUCCIÓN CON BALAS DE PAJA2.1. LA PAJA

2.1.1. Componentes 2.1.2. Estructura2.1.3. Tipos de paja2.1.4. Proceso de fabricación

2.2. CONSTRUIR CON PAJA2.2.1. Los fardos2.2.2. Características del material2.2.3. Ensayos

2.3. TIPOS DE CONSTRUCCIÓN2.3.1. Por qué construir con balas de paja2.3.2. Límites de diseño2.3.3. Estilos constructivos2.3.4. Pasos para la construcción

3 PATOLOGÍAS3.1. LA HUMEDAD3.2. EL PANDEO3.3. OTROS

4 ASPECTOS LEGALES

5 ARQUITECTURA CON PAJA5.2. EL FARO, EXPO ZARAGOZA 20085.1. ARQUITECTURA DE PAJA

6 BIBLIOGRAFÍA

HISTORIA1.1. HISTORIA ARQUITECTÓNICA

1 historia 2 construcción con balas de paja3 patologías4 aspectos legales5 arquitectura con paja6 bibliografía

Primeras viviendas construidas de materiales ligeros, maderas y plantas.La paja, un recurso muy utilizado desde tiempos remotos.

Bohío cubano Pallozas de Piornedo (Lugo) Navacepeda (Ávila)

Boadilla del Campo (Palencia)Corbillos de los Oteros (León) Cabaña VIOLLET LE-DUC

Construcción con Balas de Paja_______________________________________________________________________________MRA 2011/2012

HISTORIA1.1. HISTORIA ARQUITECTÓNICA


- Hasta finales siglo XIX, sistema constructivo “nuevo”-1850 invención de la embaladora en EEUU- Granjeros de las Grandes Planicies, Nebraska, necesidad de encontrar amparo rápido y económico-1940 cae en desuso con el crecimiento de la industria -1973, resurgimiento de la construcción con balas de paja gracias al apoyo de coberturas de revistas y periódicos-1994 en Tucson, Arizona, primera autorización oficial para una vivienda residencial con estructura de paredes de fardos

EUROPA- Sistema constructivo pasa de Canadá a Francia para expandirse a Inglaterra-1921, Montargis, Francia, construcción más antigua, 100 m2 de superficie

-1993 Primer Encuentro de Construcción de Balas de Paja en Bretaña, Francia.- 2004 nace en Barcelona la Red de Construcción con paja- 2006 Primer Encuentro de Autoconstructores con Balas de Paja en Pontevedra, Galicia

1921 Montargis, Francia


HISTORIA1.2. EVOLUCIÓN DE SU APLICACIÓN


-Antiguamente uso en cubiertas vegetales-Evolución de cubiertas vegetales de tabla de madera de roble o de haya- Edad Media, aparición de la teja cerámica curva

La utilización de la paja deja señales en los materiales que lo sustituyeron.

Cubierta de paja Cubierta de madera Cubierta con teja cerámica curva


CONSTRUCCIÓN CON BALAS DE PAJA2.1. LA PAJA


COMPONENTES

-Celulosa (40%)- Hemicelulosa (20%)-Ceniza y otros componentes (20%)- Lignina (15%)

Ciclo de la paja Partes de la paja

Compuesta por el tallo seco y muerto de la planta.Diferentes tipos, diferentes aportaciones:

1. Arroz2. Trigo (siembra de invierno)3. Espelta4. Centeno5. Cebada común (siembra de invierno)6. Trigo (siembra verano)7. Avena8. Cebada común (siembra de verano)…

FABRICACIÓN

Antes, proceso manual.1.Cortar con una hoz2.Recoger la paja cortada

1884, patentan la embaladora1.Recoger espigas de los cereales, dejando grandes cantidades de paja cortada. 2.La embaladora recoge y comprime la paja suelta formando grandes ladrillos de construcción.

Embaladora tradicional

Embaladora moderna


CONSTRUCCIÓN CON BALAS DE PAJA2.2. CONSTRUIR CON PAJA


Fardos

Fardos de diferentes dimensiones:

- Bala pequeña (45cm x 37cm x 110cm) 20 kg/ud-Bala grande (100cm x 70cm x 250cm) 200 kg/ud

En construcción, se utilizan las balas pequeñas.

Posibilidad de 2 o 3 ataduras de:

-Cordón de polipropileno-Alambre - Fibra natural

IDEAL para un fardo:

-Seco. Humedad < 20%- Libre de semillas- Largo igual al doble de ancho- Uniformidad en la fabricación- Tallos mayores a 25 cm- Bien compactado

COLOCACIÓN

BALAS EN CANTO (vertical)

Ventaja- Menos balas para mismos m2 de muro- Se pierde menos espacio, muro estrecho-No pierden capacidad aislante, por la orientación de la fibra, perpendicular al flujo de calor.

Desventaja - Aconsejada sólo en sistemas híbridos - Más difícil revocar, superficie menos rugosa

BALAS PLANAS (horizontal)

Ventaja- Muros más anchos- Más estable para muros de carga Desventaja - Precisa más espacio- Precisa más balas

Relación balas de canto y balas planas




Tabla comparativa: Coeficiente Conductividad Térmica

CARACTERÍSTICAS

Comportamiento estructuralSoportan una carga superior a los 500 kg por metro lineal (corresponde a 1000 kg/m2).

Comportamiento térmico

-Aislamiento térmicoUna pared de paja de 38 cm de grueso es equivalente a:18 cm de poliuretano 25 cm de lana de vidrio o roca 30 cm de polestireno expandido 100 cm (1 m) de thermo-arcilla 1080 cm (10.80m) de hormigon.

- La conductividad térmicaBuen aislante, tiene una conductividad baja. Depende de la densidad; con una densidad de 100 kg/m2 tiene un λ=0,045 W/mK.

- Inercia térmicaEl revoco puede retener el calor mientras que el muro de paja evita que se disipe hacia el exterior.

Resistencia al fuegoLas balas tienen una resistencia al fuego de 90 minutos.

Aislamiento acústicoLa paja es un buen aislante acústico. Comparando con otros materiales de construcción como puede ser el hormigón, la capacidad aislante es visiblemente mayor.

Comportamiento acústico




ENSAYOS

Ensayos de resistencia

Ensayos en laboratorio

Resultados




ENSAYOS

Resistencia al fuego

Posición de los termopares

LIMITES DE DISEÑO

-Relación longitudinal total y apertura de huecos 1:3 de la longitud total del muro- Refuerzo de huecos y dinteles sobrepasando 24 inches a ambos lado.- Huecos ni altos ni estrechos. En esquinas la altura no debe ser mayor a 4 veces su ancho.- Máxima altura de las paredes 7 hiladas


CONSTRUCCIÓN CON BALAS DE PAJA2.3. TIPOS DE CONSTRUCCIÓN


ESTILOS CONSTRUCTIVOS

1. ESTILO NEBRASKA, PORTANTE O AUTOPORTANTE Actúa como muro de carga, cerramiento y aislante sin postes ni ninguna clase de marco estructural. Coronados por un zuncho perimetral y el tejado.

Ventajas- Sencillo, autoconstrucción- Fácil de diseñar- Menos encuentros entre materiales- Menor utilización de materiales distintos- Económico- Comportamiento acústico, aislante y portante- Construcción rápida- Materiales sanos, naturales y locales.- Cimentación sencilla- Finalizado el uso de construcción, como pasto para vacas- Estructura flexible ideal para zonas sísmicas

Muro Portante

Desventajas- No construyen empresas constructoras- Proteger la paja de la humedad durante todo el proceso.- Las aberturas no pueden exceder más de un 50% del muro. - Construir en temporada seca.- Falta de inercia térmica compensada con revoque, pavimento…- Antes de revocar, esperar hasta que la cubierta comprima los muros.- Colocar siempre las balas planas, muro de 50 cm- Muros de más de 5 m de largo con arriostramiento. - Se desconocen compañías aseguradoras dispuestas a asegurar




2. ESTILO POSTES Y VIGAS O RELLENO Marco estructural de cualquier material para soportar el peso del tejado y la paja se usa como relleno y aislante.

Ventajas- Encargar la estructura o prefabricar todas las piezas-Muros protegidos colocando la cubierta antes de las balas- Puedes poner tantas ventanas y puertas como quieras- Se puede construir durante todo el año- Posibilidad de hacer más pisos- Se pueden revocar los muros inmediatamente- Mayor aprovechamiento del espacio- Se crean espacios amplios y diáfanos- Apto para cualquier clima- Más fácil conseguir un seguro

Muro No Portante

Desventajas- Precisa más conocimientos técnicos.- Vigilar las juntas para evitar puentes térmicos.- Mayor uso de diversos materiales, con más costes.- Más difícil crear diseños orgánicos.




3. ESTILO HÍBRIDO

Híbridos estructuralesLas paredes portantes de fardos de paja y las no portantes enmarcadas, hechas con otros materiales, soportan el peso del techo. Las paredes de fardos se comprimirán por debajo de la viga de encadenado cambiando la inclinación del techo.

Composiciones híbridasLa combinación es principalmente la de los diferentes materiales. Construcción con techo a dos aguas soportado por dos paredes de fardos de paja, donde el extremo de las paredes está realizado con segmentos de troncos de madera y botellas coloreadas.

Híbridos temporalesCombinado lo viejo y lo nuevo, construcción reciclada.

Ventajas- Más flexibilidad de diseño.- Combinación de ventajas de ambos sistemas.

Híbridos estructurales

Híbridos por composición

Desventajas- Diseño más complicado.- Compensar que algunos muros se pueden comprimir y otros no.




Detalle muro

DETALLE CONSTRUCTIVO




PASOS PARA LA CONSTRUCCIÓN

PASO 1. Replanteo y Fundaciones

- Establecer las ubicaciones de esquinas.- Instalar tablas provisorias para establecer la línea de excavación y las cuerdas de línea de paredes.- Realizar la instalación gruesa de plomería y electricidad-Construir la fundación “in situ” para la pared de fardo agregando la armadura adecuada.

PASO 2. Premarcos de Puertas y Ventanas - Preparar los permarcos- Asegurar los premarcos de puertas a la fundación

PASO 1

Preparar el terreno

PASO 2




PASO 3. Levantando las paredes

- Impermeabilizar las fundaciones y apilar los fardos- Impermeabilizar los umbrales e instalar los premarcos de ventanas- Ejecutar los dinteles-Proteger la parte superior de las paredes con fieltro asfáltico de techo

PASO 4. Soleras de Techo y Vigas de Encadenado - Ajustar las paredes- Instalar las soleras de techo y vigas de unión-Proteger la parte superior de las paredes de los roedores

PASO 5. Agregando el techo - Construir el esqueleto- Alisar el techo- Instalar las cajas de electricidad y cableado- Instalar la chimenea de la estufa- Instalar el cielorraso y su aislación

PASO 3

PASO 4

Colocación primera hilada

PASO 5




PASO 6. Mientras las paredes se comprimen - Limpiar la superficie del piso interior- Realizar las divisiones interiores- Instalar el cableado eléctrico y plomería- Asegurar los premarcos e instalar ventanas y puertas- Recortar los fardos en las esquinas y aberturas PASO 7. Revocando las paredes - Ejecutar el azotado impermeable en el exterior- Instalar metal desplegando interior y exterior- Revoque exterior de paredes-Revoque fino interior de paredes

PASO 8. Los toques finales - Terminar los detalles de cableado y plomería- Terminar los detalles de carpintería interior y exterior- Hacer de la casa un hogar

PASO 8


PATOLOGÍAS3.1. LA HUMEDAD


HUMEDADEl mayor problema de la paja.

Tipos de humedad:

1. Humedad por salpicaduraImportante construir unas buenas “botas” y un buen “sombrero”, con un material que eleve la paja del suelo y una cubierta que proteja toda la vivienda o tener aleros suficientemente anchos.

2. Humedad por condensaciónRecomendable colocar materiales fríos dentro del muro de paja, como el hierro. 3. Humedad incorporada durante la construcciónDejar de secar antes de cerrar por completo la obra como el mortero o arcilla.

4. Humedad por capilaridadProtegerse mediante una lámina impermeabilizante; actúa como barrera y no permite la penetración de la humedad.

5. Humedad accidentalRecomendable que las balas de paja no estén al nivel con el pavimento interior, por si hay inundaciones.

Esquema de huemdades


PATOLOGÍAS3.2. EL PANDEO


Según Buce King:

1. Pandeo totalEl muro completo se curva y se agrieta. El muro está bien construido pero la carga es excéntrica. 2. Pandeo localSe abulta en una zona localizada soltándose parte del revoco. A causa de mala ejecución y cuando la carga se transmite directamente al recubrimiento. 3. Agotamiento del recubrimientoEl revoco supera la tensión admisible en la coronación o en la base y se rompe en dichas zonas. Defecto de diseño. 4. Deslizamientos de las capasLas capas de recubrimiento no encuentran reacción a la carga en un extremo, mientras que el núcleo de paja sí; desplazamientos relativos de ambos. 5. Compresión sólo del núcleo de pajaEl núcleo de balas de paja se encuentra sometido a carga, mientras que el revoco no, al igual que en el caso anterior, se producen desplazamientos.

1. Pandeo total

2. Pandeo local 3. Agotamiento 4. Deslizamiento 5. Compresión


PATOLOGÍAS3.3. OTROS


Grietas a flexiónen la cara del yeso

Viga de paja doblada en el muro Fisuras de flexión en el muro Fractura en la malla de alambre

Esfuerzo a tensión Tensión de flexión Fallo de grapas y mallas Presencia de roedores


ASPECTOS LEGALES1 historia 2 construcción con balas de paja3 patologías4 aspectos legales5 arquitectura con paja6 bibliografía

No existe Normativa Española sobre la construcción de balas de paja

No hay Normativa Específica que impida la utilización de la paja en obra

El CTE no contempla la bala de paja como material de construcción, por lo tanto, no cumplirá ciertos aspectos del código. No obstante, permite la utilización de materiales y sistemas constructivos novedosos bajo la responsabilidad del proyectista.

PASOS PARA EDIFICAR CON BALAS DE PAJA

1º Edificabilidad del solar.Consulta de la Normativa Urbanística en el Ayuntamiento.Comprobar si tu solar es edificable. A parte de la LEY DE ORDENACIÓN DE LA EDIFICACIÓN, existen normativas de Ordenación Urbanística que comprende cada comunidad autónoma. 2º Redacción del Proyecto: Arquitecto o Arquitecto TécnicoConveniente avisar a la Red de Construcción con Paja para ayudar en proceso de búsqueda. 3º Colegio de Profesionales: Visar el ProyectoAvisar a la Red de Construcción con Paja, con el fin de facilitar el trámite a otros compañeros. 4º Ayuntamiento: Licencia de Obras 5º Autoconstrucción o búsqueda de constructor 6º Los últimos pasosAutofinanciación Financiación a través de hipotecas y seguros


ARQUITECTURA DE PAJA1 historia 2 construcción con balas de paja3 patologías4 aspectos legales5 arquitectura con paja6 bibliografía

Vivienda (Italia)Escuela Secundaria (Dinamarca)

Casa Rio do Cedro (Colombia) Centro de Investigación (Alemania)

Vivienda (Alemania)

Vivienda (Alemania)



Proyecto y uso

EXPO ZARAGOZA 2008 _ Pabellón de Iniciativas Ciudadanas

“El Botijo” Arquitectos Iñaki Urquía y Ricardo HiguerasSuperficie aproximada de 1000 m2, una distribución diáfana25 m de altura 35 m de diámetro, siendo la cúpula más grande de la historia creada con materiales naturales.Construido con materiales de recurso natural que proceden de la tierra, como pueden ser, paja, barro y bambú.

Construcción y estructura

VTS_01_2.VOB



Ensayo de resistencia

RESISTENCIA AL FUEGO

Según la norma UNE-EN 1364-1:2000 «Ensayo de resistencia al fuego de elementos no portantes» a una pared no portantede 2,2 x 1,2 m

Conclusiones:

- 30 minutos pasados, no se ven incidencias.- 60 minutos, no se aprecian incidencias.- 91 minutos, el cliente detiene el ensayo, tampoco se ven incidencias.


BIBLIOGRAFÍA1 historia 2 construcción con balas de paja3 patologías4 aspectos legales5 arquitectura con paja6 bibliografía

- Building a Straw Bale House: The Red Feather Construction Handbook, Nathael Corum Foreword by Dr. Jane Goodall

- Buildings of Earth and Straw. Structural design for rammed earth and straw-bale architecture, Bruce King, P.E.

- Building with straw. Deisgn and technology of a Sustainable Architecture, Gernat Minke; Friedermann Mahlke

-Edifique con fardos. Una guía paso a paso para la construcción con fardos de paja

-Casas de paja. Una guía para autoconstructores, Rikki Nitzkin y Maren Termens

-Design of Straw Bale Buildings. The state of the art, Bruce King

-Casas sanas y ecológicas con balas de paja. Construcciones para un mundo más consciente, Patricia Cebada y Rubén Solsona

-El Faro, Ricardo Higueras Cárdenas, Pabellón de Iniciativas Ciudadanas en la Expo de Zaragoza 2008

www.thelaststraw.org

-www.casasdepaja.org

-www.tallerdepalla.org

-www.ecoaldea.com

-www.tallerkaruna.org

-www.revistanatural.com

- www.arquitectura-y-paja.org


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