Bioconstrucción

La Bioconstrucción es la manera de construir posicionando las necesidades del ser humano como centro. La arquitectura debe garantizar el desarrollo de las actividades humanas en entornos seguros, confortables y protegidos optimizando los requisitos fisiológicas, químicas, biológicas y físicas además de las emocionales y psicológicas del ser humano. En realidad, creemos que no se debería hablar de bioconstrucción como una forma «diferente» de construir, si no que toda construcción debería incluir estos parámetros.

Bioconstrucción y salud

Tradicionalmente, la salud de las personas ha estado estrechamente ligada a su estilo de vida, y el estilo de vida también influye, de alguna forma, el sitio donde vivimos y sus características de salubridad, aislamiento, prestaciones espaciales…

Todos estos aspectos se han ido mejorando con el paso de los años, pero últimamente no ha sido así. La evolución económica y técnica que supuso la revolución industrial hizo que aparecieran multitud de productos de construcción basados en la industria química. Estos químicos, unidos a una mayor hermeticidad para mejorar la eficiencia energética, hace que cada vez hayan más deficiencias en la calidad del ambiente interior, ya que acaban en el aire en el forma de micro-partículas que acabamos inhalando.

En resumen, hemos tendido a hacer edificios más sostenibles, pasivos y con fuentes energéticas renovables -lo cual es una buena evolucion- pero nos hemos olvidad que la hermeticidad que conllevan este tipo de edificios, junto con el incremento de químicos, ha hecho que nuestros ambientes interiores hayan empeorado notablemente.
Todo edificio debería garantizar aspectos como una buena oxigenación, unos espacios de descanso sin factores que alteren el reposo, unos sistemas de climatización que no generen movimientos de aire que levanten polvo, un aire sin bioaerosoles,…

Cómo hacer Bioconstrucción

Cada vez hay más sellos privados que hablan de aspectos de salud (Leed, Breeam, Well, Fitwell, Minergie …) evidenciando la importancia que tiene este factor en la edificación. Su valor irá cogiendo aún más importancia con el horizonte 2020 de edificios pasivos o nulos, ya que si en el proceso de diseño y construcción sólo se considera el aspecto sostenible (minimización de emisiones), pero no el de salud (confort de los usuarios), pueden aumentar los casos de síndrome del edificio enfermo (SEE), lipoatrofia semicircular y otras enfermedades asociadas al diseño y construcción de los edificios.

Estas patologías son sencillas de evitar a nivel de diseño y construcción, si se tiene el conocimiento de cómo se originan y cómo se evitan. Una vez aparecen en el edificio, son muy costosas de eliminar, tanto a nivel técnico como económico. Por eso es importante conocer los aspectos que inciden en la salud de los edificios e incluirlos desde el principio, evitando molestias personales y económicas a futuro.

La manera de trabajar en bioconstrucción es precisamente la de situar las necesidades humanas en el centro, optimizando la calidad del ambiente interior resultante. Para ello, se deben considerar los materiales y sistemas de construcción, así como las características de las instalaciones de clima, electricidad y agua, principalmente, para que no se conviertan en fuentes de toxicidad o disconfort.

Principios de Bioconstrucción

La bioconstrucción incorpora multiplicidad de materiales y sistemas constructivos que cumplan los siguientes requisitos:

• Origen natural y renovable, existente en gran cantidad en la naturaleza
• Material saludable, que no emite o ayuda a proliferar toxicidad química, biológica o física –compuestos orgánicos, disruptores endocrinos o radiactividad-
• Procedencia próxima, que apoya a una economía local y minimiza los impactos del transporte
• Ciclo de vida de bajo impacto ambiental, tanto en su extracción, fabricación, transporte, puesta en obra, vida útil y residuo/ reutilización/ reciclabilidad
• Materiales sencillos, fáciles de manipular en su puesta en obra
• Durabilidad del material y solución constructiva en su conjunto
• Materiales sensitivamente agradables y sin olores
• Características físicas de los materiales de poro abierto sin revestimientos plásticos:
  • Propiedades térmicas: aislamiento e inercia
  • Propiedades higroscópicas: regulación de la humedad
  • No conductores eléctricos o magnéticos, que no se carguen

Ventajas de la Bioconstrucción

La gran ventaja de la bioconstrucción es construir espacios pensados para el confort integral de las personas. Va más allá del concepto de sostenibilidad porque no sólo es bueno para el planeta. Va más allá del concepto de eficiencia energética porque de manera pasiva ya incluye la bioclimática para reducir los recursos energéticos necesarios para mantener el edificio en su vida útil.

El Observatorio de la Calidad del Aire Interior del Ministerio de la Salud francés, estima que el coste de mala calidad del ambiente interior asciende a 19.000 millones de euros cada año en Francia. España no ha hecho este ejercicio, pero extrapolando el valor francés, resultan más de 14.000 millones de euros. Estos valores engloban las tasas elevadas de absentismo, el gasto sanitario, las pérdidas de productividad…

A nivel económico se podrían ahorrar invirtiendo en mejorar el parque edificado. A nivel de confort de las personas, se podrían ahorrar muchas enfermedades relacionadas con la mala calidad del ambiente interior en los edificios. Por lo tanto, las ventajas son múltiples.

Acerca del mito de que la bioconstrucción es más cara que la construcción convencional, vale la pena remarcar que lo que deben definir bien son los criterios. Se puede conservar un presupuesto muy similar aplicando criterios de bioconstrucción, ya que muchos de sus aspectos son pautas de diseño y criterios en la elección de sistemas y materiales que pueden no encarecer el presupuesto. También hay que valorar el resultado final, basado en el confort de las personas, la afectación sanitaria que se ahorra y también los posibles cambios a posteriori para adecuar un espacio que se ha construido mal.

Reformas y Obra nueva en Bioconstrucción

Construir un edificio nuevo con criterios de bioconstrucción es totalmente viable. Existen muchas técnicas constructivas, materiales, criterios compositivos estéticos… Pero la bioconstrucción no sólo es viable en obra nueva, sino también en rehabilitación. De hecho uno de sus principios es minimizar el impacto de los materiales y sistemas constructivos, con lo que aprovechar un espacio que ya está edificado es algo positivo. Un lugar siempre puede mejorarse a través del uso de materiales, elección de sistemas de instalaciones e incluso buscando protecciones contra agentes contaminantes externos al edificio.

Materiales para la Bioconstrucción

Existen múltiples materiales adecuados para la Bioconstrucción. Lo más conveniente suelen ser aquellos que se encuentran con abundancia en la zona donde queremos hacer la construcción; dependiendo de esto podemos construir con tierra (tapia, adobe, arcilla), madera o piedra.

Piedra

Técnica constructiva de origen tradicional y popular que se hace mediante el uso de piedras sin ningún tipo de fango, argamasa o cemento. Las piezas de roca, talladas o no, se encajan convenientemente para la construcción de estructuras (bancales, muros, represas, chozos de pastor y obra en general) sin necesidad de pasta que las una, simplemente debido a la correcta disposición, al máximo contacto entre piezas y a la propia gravedad.

Es una técnica que hoy en día se está recuperando a través de diversas iniciativas locales.

Vueltas y bóvedas

Consiste en cubrir el recinto o espacio mediante una bóveda de ladrillos colocados por la parte plana, es decir, por la cara de superficie mayor que forman el largo o soga y el ancho o tizón del ladrillo, en vez de hacerlo por cualquiera de las demás caras gruesas. Esta técnica, si el recinto a cubrir no es demasiado ancho y los albañiles son suficientemente hábiles, permite construir con una cierta rapidez y sin usar cimbra. Por este motivo ha sido un sistema muy usado y difundido en la arquitectura tradicional.

Con la bóveda catalana se puede cubrir con una sola luz el techo de las plantas bajas de las masías y de las construcciones urbanas populares como las «casas de cos», etc.
A partir del siglo XIX se aplicó a las fábricas y naves industriales o a las construcciones nobles de los ensanches de la época de la  industrialización como l’Eixample Cerdà de Barcelona.

En bioconstrucción, es un buen sustituto de los forjados de hormigón ya que utiliza ladrillos cerámicos sencillos y otorga al espacio una buena calidez visual.

Tierra

La tierra es el material de construcción más extendido por todo el planeta. En función de las características químico-físicas de la composición de la tierra de cada lugar, se han desarrollado muy distintas técnicas constructivas.

Las ventajas de la construcción con tierra son:

• Fácil obtención de la materia prima de manera respetuosa (incluso en la propia parcela)
• Construcción sencilla y con poca energía primaria
• Permite una ejecución muy variada de técnicas constructivas
• Material reutilizable y saludable

La tierra tiene muy buenas cualidades constructivas:

• Es estable químicamente
• Es un buen aislante acústico
• Tiene una gran inercia térmica
• Es incombustible
• Es un material elástico, por lo tanto buen antisísmico

Sus desventajas o debilidades son, como el resto de los materiales naturales, el agua:

• Se deshace con el agua
• Se contrae al secar y pierde agua

Para solucionarlo, se debe controlar:

• La granulometría o composición de la tierra, para saber cómo evolucionará en el tiempo: si tiene mucha arena gorda, fina, limos, arcillas…
• Determinar concretamente la composición química de la arcilla y su índice de plasticidad. La arcilla es la que hace de “conglomerante” y conocer su composición y cantidad es importante para elegir la técnica adecuada y las previsiones de durabilidad
• Control de la humedad de la tierra para obtener una densidad óptima
• Se puede mezclar o estabilizar con otros materiales, como cal, yeso, paja…

Super adobe

El Superadobe es una técnica de construcción ecológica diseñada por el arquitecto Nader Khalili, para la construcción en casos de emergencia. Se trata de sacos llenos de tierra del lugar (estabilizada o no con cal para aumentar su dureza), superpuestos entre sí por alambre de espino, para dar consistencia a la estructura, que normalmente son tipo cúpula, bóvedas, arcos y ábsides, creando la  resistencia a terremotos, huracanes, inundaciones, incendios,…., una técnica simple y sencilla que puede realizarse con pocos materiales en cualquier parte del mundo. Normalmente se revoca con tierra para proteger la durabilidad de los sacos. Su diseño y la masa térmica que crean estas estructuras, hacen estas construcciones muy confortables para la vida.

Tapial

Se trata de la construcción de muros monolíticos mediante la compactación de tierra dentro de un encofrado de madera.
Composición aproximada:

• 0-15% grava (>2mm)
• 40-50% arena
• 20-35% limos
• 5-25% arcilla y paja

Es una antigua técnica muy mediterránea consistente en construir muros con tierra arcillosa húmeda, compactada a golpes mediante un «pisón», empleando un enconfrado para formarla.

El encofrado suele ser de madera, aunque también puede ser metálico. En el proceso, se van colocando dos planchas de madera paralelas, entre las que se vierte tierra en tongadas de 10 ó 15 cm, y se compacta a golpes con un pisón. Posteriormente se corre el encofrado a otra posición para seguir con el muro.

El tapial transpira, es higroscópico y tiene capacidad de difusión; también posee buena capacidad para almacenar frío o calor y tiene una emisión radiactiva muy baja. No es buen aislante, pero su grosor le proporciona una gran inercia térmica.

En Toro, Zamora, hay otro gran ejemplo en la construcción con tapia de su piscina municipal, proyecto de “Vier Arquitectos”.

Adobe

Formación de ladrillos de tierra cocida y paja secada al sol. Composición aproximada:

• 65% arena (2-0,06 mm)
• 15% limos (0.06-0.002 mm)
• 20% arcilla (<0.002 mm)

Sus ventajas son que permite un sistema constructivo muy parecido a la fábrica convencional (no necesita mano de obra especializada), es fácilmente producible y transportable: en pequeñas industrias próximas a la obra o en la misma obra y la facilidad del cambio de moldes y piezas especiales. Su proceso es totalmente ecológico. Minimiza materias primas, no genera residuos, minimiza consumo energético en todo el ciclo de vida .

Sus desventajas son que su proceso constructivo es muy manual y lento y dificulta la elaboración de piezas con dimensiones exactas.

Para solucionar estos aspectos, han aparecido “adobes” industrializados:

• Bloque de tierra comprimida: www.bioterre.es
• Cannabric: http://www.cannabric.com

Un ejemplo de obra realizada con Bloque de Tierra comprimida es la guardería “la font del rieral” de Santa Eulàlia de Ronsana, del arquitecto Gabi Barbeta.

COB

El COB es una mezcla de tierra, agua y paja realizando bolas que se lanzan verticalmente para levantar el muro. El cob es un material de construcción antiguo. Su técnica constructiva es el levantamiento de muros mediante el “lanzamiento” de masas redondeadas de tierra.

Composición aproximada:

• <15% grava
• 40-50% arena
• 20-35% limo
• 15-20% arcilla
• fibras vegetales

El cob puede parecer muy semejante al adobe, sin embargo a diferencia del adobe, el cob no requiere de ladrillos o bloques premoldeados ni una posterior sillería en donde se asientan los ladrillos (ya que éstos en el cob no existen). El proceso de fabricación del cob permite que las construcciones realizadas no requieran ser transformadas previamente en ladrillos, sino que, al igual que en el tapial, el conjunto se construye a partir de los cimientos, en muros de un solo bloque.

El  cob es incombustible y funciona bien contra el sismo ya que es muy elástico. También es un material muy económico, ecológico, resistente a los agentes climáticos y, por su ductilidad, fácilmente trabajable y moldeable.

El cob, dada su ya indicada ductilidad, puede asimismo ser utilizado para crear formas artísticas, esculturales y está siendo reconsiderado desde fines del siglo XX e inicios del presente siglo XXI como un modo bastante natural y muy eficaz de edificación para viviendas.

Cáñamo

En realidad se trata de una mezcla de cal, cáñamo y silicatos. El sistema constructivo es similar al tapial pero, como lleva cáñamo, es mucho más aislante. Necesita una subestructura portante de madera.

Madera

¿Por qué usar madera?

• Tradición: hay sistemas de construcción con madera en todas las partes del mundo
• Ecología: la madera es neutra a Co2 y reciclable
• Salud: La madera es sana, no contienen contaminantes ni bacterias
• Economía: la madera es un recurso local (a excepción de los lugares donde no hay bosques). 1/3 de los bosques no son utilizados. Fomentando la construcción en madera se pueden potenciar las explotaciones de bosques sostenibles, mejorando la calidad de los bosques (y evitando incendios).
• Técnica: en función del tipo y características de la madera, se conoce a la perfección sus cualidades estáticas, de capacidad y peso.
• Estética: Permite técnicas constructivas tanto tradicionales como modernas. Ofrece calidez y confort.
• Tiempo: Permite una construcción ágil y una buena prefabricación. Permite la construcción en seco, evitando posibles patologías constructivas

Requisitos de protección para garantizar durabilidad:

• Técnica constructiva: Se necesita conocer la naturaleza de cada madera para no usarla de una manera incompatible: resistencia a la flexión, tracción, radiación solar, durabilidad, ataque de posibles hongos… así como el control de las secciones constructivas
• Física de la construcción: Evitar problemas de humedad, permitir que transpire, protegerla de la lluvia y el viento, control solar… para ello, conviene garantizar el buen funcionamiento de aleros, vierteaguas… así como controlar el agua de posibles filtraciones, salpicaduras…
• Control de su humedad:
  • la madera debe estar bien seca en el momento de ponerla en la obra (humedad inferior al 18%)
  • Los elementos que la envuelven también deben estar secos
  • Las soluciones constructivas deben permitir el exceso de humedad por evaporación
  • Se deben vigilar los tratamientos de poro cerrado porque pueden provocar más humedades en el futuro.
  • Se deben evitar condensaciones (control de la sección constructiva, pasos de instalaciones…), así como controlar las juntas, zócalos…
• Protección contra incendios:
  • Las medidas de protección contra el fuego no deben ser químicas (productos ignifugantes tóxicos) sino físicas: sobredimensionar la sección en función de la profundidad de carbonatación de cada madera
  • Revestir con materiales no combustibles como placas de cartón-yeso o silicato de calcio, así como yeso o revocos.

Paja

El sistema de construcción con paja nació en Nebraska, en las llanuras centrales de Estados Unidos, a mediados del s. XIX. En ese lugar no había piedra, madera u otros elementos constructivos, así que se las ingeniaron para encontrar un sistema con el excedente de su producción: las balas de paja. Es un sistema constructivo económico, duradero, resistente, ecológico, altamente eficiente y que permite la autoconstrucción. En España, se gestiona a través de la “Red de construcción con paja”.

Sistema constructivo

• Nebraska: la estructura portante es de las propias balas de paja
• De postes y vigas: la estructura portante es un entramado de madera dimensionado justo a lo largo de la bala, de manera que se encajan las balas de paja haciendo de cerramiento

La manera más eficaz para gozar de los beneficios del la tierra es utilizarlo como un mortero de revestimiento. Sobre las paredes interiores, el barro actúa con una de sus propiedades físicas naturales: la regulación del nivel de humedad de forma automática. Independiente de ser invierno o verano, por la mañana o por la noche, la humedad relativa del aire en una sala revocada de barro siempre será de alrededor de un cómodo 55% -60%, el nivel de humedad ideal para el humano. El hecho de ser tan higroscópico también ayuda en posibles patologías de condensación, por lo tanto mejora el ambiente interior y evita patologías constructivas.

1m2 de revoco tierra en un espesor entre 1,5-2 cm es capaz de absorber hasta 50grms de vapor. Sabiendo que cada persona está produciendo por día aproximadamente 4 kg de vapor, principalmente a través de la respiración y la sudoración, muestra lo importante que es para regular el clima interior de un espacio de vida.

Otra propiedad importante de los revocos de barro es la absorción y regulación de tóxicos. Es fácil de aplicar y aporta a los espacios interiores gran calidad ambiental. Contra más grosor de revoco, mayores propiedades aportará al espacio interior.

Cal

La cal ha sido el principal ligante de la construcción en morteros, revestimientos y pinturas hasta que se descubrió el cemento. Un 20% de la superficie terrestre está cubierta de roca calcárea. Según el tipo de calcárea utilizada, la cocción permite la fabricación de diversos tipos de cal:

Ventajas en el uso de la cal:

• Ausencia de retracción debido a la su estabilidad volumétrica frente a la humedad
• Elasticidad: buena adaptación a las deformaciones y bajo riesgo de fractura
• Transpirable: permeabilidad al vapor de agua por su porosidad, evitando condensaciones
• Aislante térmico y acústico
• No provoca eflorescencias
• Fácil de trabajar
• Garantía de sellado
• Hidrófuga: resistente al agua de lluvia
• Desinfectante y fungicida
• Ignífuga, no produce gases tóxicos

La cal hidráulica es una cal obtenida de cal con impurezas. Apareció tras la revolución industrial, donde los altos hornos (a más temperatura) fueron capaces de convertir en cal unas piedras calcáreas no tan puras.

A partir de entonces, especialmente desde principios del siglo XX, han ido apareciendo otros aditivos añadidos a la cal, hasta obtener los morteros de cemento actuales, que contienen tantos aditivos químicos que ya no conservan las buenas propiedades iniciales de la cal.

En bioconstrucción se utiliza la cal aérea o la cal hidráulica natural, en función del tipo de uso y resistencia a la que haya de trabajar. Para revocos y acabados finos, cal aérea. Para trabajar a más tensión, cal hidráulica (aunque es una generalización, hay que ver cada caso en particular).

Yeso

El yeso es la deshidratación triturada de la piedra aljez, formada por sulfato de calcio dihidratado. Tradicionalmente se ha utilizado en la arquitectura popular.

Actualmente, como pasa con la cal, el yeso de la construcción convencional está acompañado de otras sustancias químicas que modifican sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, pero que eliminan sus propiedades naturales.