El bambú se puede utilizar como material de construcción para andamios , puentes , casas y edificios. El bambú, como la madera , es un material compuesto natural con una alta relación resistencia-peso útil para estructuras. [1] La relación resistencia-peso del bambú es similar a la de la madera, y su resistencia es generalmente similar a la de una madera dura o blanda resistente. [2] [3]
Los bambúes son algunas de las plantas de más rápido crecimiento en el mundo, [4] debido a un sistema único que depende del rizoma . Ciertas especies de bambú pueden crecer hasta 91 cm en un período de 24 horas, o casi 4 cm / h. [5]
Uso histórico del bambú para la construcción
En su forma natural, el bambú como material de construcción se asocia tradicionalmente con las culturas del sur de Asia, el este de Asia, el Pacífico sur, América Central y del Sur. En China e India, el bambú se utilizó para sostener puentes colgantes simples , ya sea haciendo cables de bambú partido o retorciendo cañas enteras de bambú suficientemente flexible. Se hace referencia a uno de esos puentes en el área de Qian-Xian en escritos que datan del 960 d.C. y puede haber existido desde el siglo III a.C., debido en gran parte al mantenimiento continuo.
El bambú también se ha utilizado durante mucho tiempo como andamio; La práctica ha sido prohibida en China para edificios de más de seis pisos, pero todavía se usa continuamente para rascacielos en Hong Kong. [6] En Filipinas, la cabaña nipa es un ejemplo bastante típico del tipo de vivienda más básica donde se usa bambú; las paredes son de bambú dividido y tejido, y se pueden usar listones y postes de bambú como soporte. En la arquitectura japonesa , el bambú se utiliza principalmente como elemento complementario y / o decorativo en edificios como cercas, fuentes, rejas y canalones, en gran parte debido a la abundancia de madera de calidad. [7]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/2/26/BambooConstructionHongKong.jpg/440px-BambooConstructionHongKong.jpg)
En algunas partes de la India, el bambú se usa para secar la ropa en interiores, tanto como una barra en lo alto cerca del techo para colgar la ropa, y como un palo que se maneja con la habilidad de un experto adquirido para izar, extender y quitar la ropa cuando está seca. También se utiliza habitualmente para fabricar escaleras, que además de su función habitual, también se utilizan para transportar cadáveres en los funerales. En Maharashtra , las arboledas de bambú y los bosques se llaman Veluvana, el nombre velu para el bambú es probablemente del sánscrito, mientras que vana significa bosque. Por otra parte, el bambú también se utiliza para crear astas de bandera para el azafrán -coloured, hindúes banderas religiosas, que se pueden ver revoloteando en toda la India, especialmente en Bihar y Uttar Pradesh .
En América Central y del Sur, el bambú ha formado parte esencial de la cultura de la construcción. [8] Se han desarrollado formas vernáculas de viviendas como el bahareque que utilizan bambú en áreas altamente sísmicas. Cuando están bien mantenidos y en buenas condiciones, se ha descubierto que funcionan sorprendentemente bien en terremotos. [9]
Uso moderno de postes redondos de bambú para la construcción.
En las últimas décadas, ha habido un interés creciente en el uso de postes redondos de bambú para la construcción, principalmente debido a su sostenibilidad. Entre los arquitectos y constructores de bambú famosos se encuentran Simón Velez , Marcelo Villegas, Oscar Hidalgo-López, Jörg Stamm, Vo Trong Nghia , Elora Hardy y John Hardy . Hasta la fecha, los proyectos de construcción con bambú de más alto perfil han tendido a estar en Vietnam, Bali (Indonesia), China y Colombia. Los mayores avances en el uso estructural del bambú se han producido en Colombia, donde las universidades han realizado una investigación significativa sobre el diseño de elementos y juntas y se han construido grandes edificios y puentes de alto perfil. [8] En Brasil, el bambú se ha estudiado durante más de 40 años en la Pontificia Universidad Católica de Río de Janeiro PUC-Río para aplicaciones estructurales. Algunos resultados importantes son: las bicicletas de bambú, la estructura espacial de bambú con juntas rígidas de acero, los pabellones de estructura de bambú desplegables [10] y la estructura de anfiteatro de bambú de flexión activa con juntas flexibles [11]
Códigos de diseño estructural
Los primeros códigos de diseño estructural para el bambú redondo fueron publicados por ISO en 2004 (ISO 22156 Bambú - diseño estructural, ISO 22157-1 Bambú - Determinación de propiedades físicas y mecánicas parte 1 e ISO 22157-2 Bambú - Determinación de y Propiedades mecánicas parte 2: Manual de laboratorio. Colombia fue el primer país en publicar un código específico de país en el uso estructural del bambú (NSR-10 G12). Desde entonces, Ecuador, Perú, India y Bangladesh han publicado todos los códigos, [ 12] sin embargo, el código colombiano todavía se considera ampliamente el más confiable y completo.
Formas estructurales curvas
A veces, el calor y la presión se utilizan tradicionalmente para formar formas curvas en el bambú. [13]
Comportamiento estructural
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/7/75/BambooTypicalStressStrainHongboLi.png/220px-BambooTypicalStressStrainHongboLi.png)
Un bambú típico muestra un comportamiento de tensión-deformación no lineal. Puede contener una deformación de hasta 0,05 hasta que se rompe y el nivel de tensión puede ser de unos 300 MPa. [14]
Durabilidad
El bambú es más susceptible a la descomposición que la madera, debido a la falta de toxinas naturales [15] y sus paredes típicamente delgadas, lo que significa que una pequeña cantidad de descomposición puede significar un cambio porcentual significativo en la capacidad. Hay tres causas de descomposición: ataque de escarabajo, ataque de termitas y ataque de hongos (pudrición). [16] [17] El bambú sin tratar puede durar de 2 a 6 años internamente y menos de un año si se expone al agua. [16] [15]
Para proteger al bambú de la descomposición, se requieren dos principios de diseño: [16]
- El bambú debe mantenerse seco durante toda su vida para protegerlo de la pudrición ( hongos ). Este principio arquitectónico fundamental se denomina "durabilidad por diseño" e implica mantener el bambú seco mediante buenas prácticas de diseño como elevar la estructura por encima del suelo, utilizar membranas a prueba de humedad, tener buenos detalles de goteo, tener buenos voladizos de techo, utilizar revestimientos impermeables para las paredes, etc.
- El bambú debe tratarse para protegerlo contra insectos (es decir, escarabajos y termitas). El químico más común y apropiado para tratar el bambú es el boro, normalmente una mezcla de bórax y ácido bórico , pero también viene en un compuesto (tetraborato de sodio decahidratado).
Ambos principios deben aplicarse a un diseño para proteger el bambú. El boro por sí solo es inadecuado para proteger contra la pudrición y se lavará si se expone al agua. [dieciséis]
Los conservantes fijos modernos se pueden usar como alternativas al boro, como el azol de cobre , sin embargo, hasta la fecha se ha probado poco bambú de manera confiable con estos métodos. Además, tienden a ser más peligrosos para los trabajadores del tratamiento y el usuario final y, por lo tanto, son menos apropiados para los países en desarrollo, que es donde el bambú se usa principalmente en la actualidad. [dieciséis]
Las formas naturales de tratamiento del bambú, como sumergirlo en agua y exponerlo al humo, pueden proporcionar una protección limitada contra los escarabajos; sin embargo, hay poca evidencia que demuestre que son efectivos contra las termitas y la podredumbre y, por lo tanto, no se utilizan normalmente en la construcción moderna. [18]
Uso moderno de bambú laminado para la construcción.
El bambú se puede cortar y laminar en láminas y tablones. Este proceso implica cortar los tallos en tiras delgadas, cepillarlas y secar las tiras; luego se pegan, presionan y terminan. Utilizado durante mucho tiempo en China y Japón, los empresarios comenzaron a desarrollar y vender pisos de bambú laminado en Occidente a mediados de la década de 1990; Los productos hechos de laminado de bambú, que incluyen pisos, gabinetes, muebles e incluso decoraciones, están ganando popularidad en la actualidad, pasando del mercado boutique a proveedores convencionales como Home Depot . Se espera que la industria de productos de bambú (que también incluye productos pequeños, telas, etc.) tenga un valor de 25.000 millones de dólares para 2012. [19] La calidad del laminado de bambú varía entre los fabricantes y varía según la madurez de la planta de la que procede. cosechado (seis años se considera el óptimo).
Mitos y conceptos erróneos comunes sobre el uso del bambú para la construcción
Hay una serie de mitos y conceptos erróneos comunes en torno al uso del bambú para la construcción.
Mito 1: "El bambú es más fuerte que el acero " .
Esta es una declaración muy común y se deriva de dos fuentes: [3]
- Dado que el bambú tiene una relación resistencia-peso similar al acero dulce, algunas personas combinan esto con la resistencia real.
- Algunas pruebas de laboratorio han demostrado que algunas partes de algunas especies de algunos culmos tienen resistencias máximas en tensión cercanas al acero dulce (250 N / mm 2 ).
Sin embargo, en realidad, incluso si algunas fibras de algunas especies muestran resistencias relativamente altas, siguiendo la práctica internacional, la resistencia de diseño que se puede usar con seguridad está más cerca del 5-10% de este valor, para tener en cuenta la variabilidad de las resistencias.
Mito 2: "El bambú solo necesita ser tratado para protegerlo de la descomposición " .
Como se describió anteriormente, el bambú también debe mantenerse seco para protegerlo de la pudrición, y muchas estructuras de bambú existentes muestran signos de pudrición porque no siguieron los principios de durabilidad por diseño. [20]
Mito 3: "El bambú funciona bien en terremotos porque 'se balancea' y 'absorbe energía' " .
El bambú es un material frágil y, por lo tanto, por sí solo no puede absorber energía en los terremotos. Tampoco hay ninguna ventaja de su baja rigidez en términos del rendimiento de los edificios de bambú en terremotos. En cambio, las estructuras de bambú son principalmente buenas en terremotos porque:
[21]
- Suelen ser ligeros.
- Las juntas en los edificios de bambú pueden absorber algo de energía.
Mito 4: "Las conexiones atornilladas no se pueden utilizar en estructuras de bambú " .
Las uniones atornilladas planas pueden mostrar un comportamiento frágil debido a la división longitudinal de los tallos de bambú. Proporcionar confinamiento a los tallos de bambú en las zonas de conexión aumenta la resistencia a este modo de falla y aporta una mejora significativa en la resistencia y la ductilidad.
Más importante aún, las conexiones atornilladas muestran un rendimiento predecible. [22] [23] [24] Esto es vital para realizar un diseño de ingeniería racional. [25] Los pernos también están ampliamente disponibles, son fáciles de usar y versátiles. [26]
Mito 5: "El bambú se puede utilizar como reemplazo del acero en el refuerzo " .
Esta idea errónea se deriva de la idea original de que el bambú es más fuerte que el acero y, por lo tanto, podría simplemente reemplazar el acero en el hormigón armado.
En realidad, el bambú no funciona bien como sustituto del acero en el hormigón por las siguientes razones: [27]
- El bambú tiene ≈ 1 / 30o de la capacidad del acero de alto rendimiento que es ahora más comúnmente utilizado en la construcción, por lo que uno puede necesitar 30 × material extra. No hay espacio para esto en hormigón armado.
- Para garantizar una conexión adecuada entre el bambú y el hormigón, es necesario utilizar productos químicos caros para formar la unión, que son perjudiciales para el medio ambiente.
- El hormigón no puede proteger al bambú del ataque de hongos y termitas.
- El bambú es un material quebradizo y, por lo tanto, no puede absorber energía por sí mismo en un terremoto, a diferencia del acero.
- Una vez que se considera todo lo anterior, el hormigón armado con bambú tiene un mayor impacto ambiental que el hormigón armado con acero.
Estudios de caso
El bambú se utilizó para los miembros estructurales del pabellón de la India en la Expo 2010 en Shanghai. El pabellón es la cúpula de bambú más grande del mundo, de unos 34 m (112 pies) de diámetro, con vigas / miembros de bambú superpuestos con una losa de hormigón armado, impermeabilización, placa de cobre, paneles solares fotovoltaicos, un pequeño molino de viento y plantas vivas. Se utilizó un total de 30 km (19 millas) de bambú. La cúpula se apoya sobre pilotes de acero de 18 m de largo y una serie de vigas anulares de acero. El bambú se trató con bórax y ácido bórico como retardante de fuego e insecticida y se dobló en la forma requerida. Los perfiles de bambú se unieron con barras de refuerzo y mortero de hormigón para lograr las longitudes necesarias. [28]
El bambú se ha utilizado con éxito para la vivienda en Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Colombia, México, Nepal y Filipinas. [2] [20] [29] Una forma apropiada de utilizar el bambú para la vivienda se considera "bahareque encemendato", o "bahareque mejorado" / "bahareque de ingeniería". [30] Este método toma el sistema de construcción vernáculo de América Latina bahareque (un derivado de la caña y el barro y lo diseña, haciéndolo considerablemente más duradero y resistente a terremotos y tifones).
Cultivo
Cosecha
El bambú utilizado para la construcción debe cosecharse cuando los tallos alcanzan su mayor fuerza y cuando los niveles de azúcar en la savia están en su nivel más bajo, ya que el alto contenido de azúcar aumenta la facilidad y la tasa de infestación de plagas .
La recolección de bambú se realiza típicamente de acuerdo con los siguientes ciclos:
- Ciclo de vida del culmo
- A medida que cada culmo pasa por un ciclo de vida de 5 a 7 años, lo ideal es que los culmos alcancen este nivel de madurez antes de la cosecha a plena capacidad. El aclarado o aclarado de los tallos, particularmente los tallos más viejos en descomposición, ayuda a asegurar la luz y los recursos adecuados para el nuevo crecimiento. Los grupos bien mantenidos pueden tener una productividad de 3 a 4 veces mayor que la de un grupo silvestre no cosechado. De acuerdo con el ciclo de vida descrito anteriormente, el bambú se cosecha de dos a tres años hasta cinco a siete años, dependiendo de la especie.
- Ciclo anual
- Como todo el crecimiento de bambú nuevo ocurre durante la temporada de lluvias , alterar el grupo durante esta fase dañará potencialmente la próxima cosecha. También durante este período de alta precipitación, los niveles de savia están en su punto más alto y luego disminuyen hacia la estación seca . La recolección inmediatamente antes de la temporada húmeda / de crecimiento también puede dañar los nuevos brotes. Por lo tanto, es mejor cosechar unos meses antes del inicio de la temporada de lluvias.
- Ciclo diario
- Durante el apogeo del día, la fotosíntesis está en su punto máximo, produciendo los niveles más altos de azúcar en la savia, lo que hace que este sea el momento del día menos ideal para cosechar. Muchos practicantes tradicionales creen que el mejor momento para cosechar es al amanecer o al anochecer en la luna menguante.
Imágenes Adicionales
El bambú se ha utilizado durante mucho tiempo como material de montaje en Hong Kong debido a su versatilidad.
Una casa de bambú y paja de palma en Ecuador
Chakma mujer tejiendo en el balcón de la casa de bambú, Chittagong Hill Tracts
Una casa de bambú en Indonesia
Una cabaña nipa o bahay kubo es un tipo de casa sobre pilotes en Filipinas
Ver también
- Bicicleta de bambú
- Textiles de bambú
- Red internacional de bambú y ratán
Referencias
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enlaces externos
Medios relacionados con las casas de bambú en Wikimedia Commons
- Elora Hardy: casas mágicas, hechas de bambú en TED
- Arup: prueba de mesa vibratoria a gran escala de viviendas a prueba de terremotos para El Salvador
- Bambutec Design: Pabellón de estructura de bambú desplegable