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La arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. Coord.: José Luis Sáinz Guerra, Félix Jové Sandoval Editor: Cátedra Juan de Villanueva, Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Valladolid ISBN: 978-84-693-4554-2 D.L.: VA-648/2010 Impreso en España Valladolid Septiembre de 2010 Publicación online. Para citar este artículo: JOVÉ SANDOVAL, Félix. “Arquitectura construida en tierra”. En: Arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación. Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2010. P. 11-18. Disponible en internet: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2010/2010_9788469345542_p011-018_jove.pdf URL de la publicación: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html Este artículo sólo puede ser utilizado para la investigación, la docencia y para fines privados de estudio. Cualquier reproducción parcial o total, redistribución, reventa, préstamo o concesión de licencias, la oferta sistemática o distribución en cualquier otra forma a cualquier persona está expresamente prohibida sin previa autorización por escrito del autor. El editor no se hace responsable de ninguna pérdida, acciones, demandas, procedimientos, costes o daños cualesquiera, causados o surgidos directa o indirectamente del uso de este material. This article may be used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings, demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with or arising out of the use of this material. Copyright © Todos los derechos reservados © de los textos: sus autores. © de las imágenes: sus autores o sus referencias. 11ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA Características de la Construcción con Tierra Hablar de Arquitectura construida en Tierra es hablar de pasado, de presente y también de futuro. De pasado, por cuanto que considera- da la Arquitectura construida en Tierra como aquella que incorpora técnicas y sistemas constructivos que utilizan la tierra natural como material de construcción, podemos agrupar dentro de esta categoría tectónica a un inmenso patrimonio edificado que incluye a gran parte los edificios de nuestro Patrimonio Histórico -arqueológico, monu- mental o residencial- y a prácticamente la totalidad de los edificios de nuestro patrimo- nio tradicional rural. De presente, por cuanto que en muchas áreas geográficas del planeta sigue siendo el material de construcción nor- malmente utilizado y por que la conservación del patrimonio anteriormente citado requiere mantener vivas esas técnicas constructivas. Y también de futuro, por cuanto que se hace precisa la investigación aplicada y por que el mayor conocimiento de las bondades del material está llevando a su redescubrimiento desde ópticas de arquitectura bioclimática y sostenible. Efectivamente, son las técnicas de construc- ción con tierra las que han permitido erigir gran parte de las construcciones históricas que han llegado hasta nuestros días; desde grandes fortalezas, castillos, palacios, iglesias ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA Félix Jové Sandoval, Dr. Arquitecto. Profesor Titular de Construcciones Arquitectónicas. Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Universidad de Valladolid, España. Director del Grupo-TIERRA. La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 12 ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA FELIX JOVÉ SANDOVAL y conventos, hasta la arquitectura residencial urbana de nuestros cascos históricos; pero también las humildes viviendas campesinas de nuestros pueblos y otros edificios auxilia- res como pajares, molinos y palomares. Desde los orígenes del hombre la tierra ha sido utilizada como material indispensable para la construcción de edificios y todavía hoy lo sigue siendo en gran parte de los llamados países en vías de desarrollo. En Europa, durante el siglo XIX -y hasta bien entrado el XX- la tierra seguía siendo uno de los mate- riales de construcción más utilizado para con- formar los muros de carga de los edificios, ya fuera mediante fábrica de adobe o muros de tapial, y para ejecutar la tabiquería interior de las viviendas mediante ladrillos de barro natu- ral colocados a panderete. Será a raíz de los procesos de industrialización y la aparición de nuevos materiales de construcción cuando el uso de la tierra natural experimente su lento declive. Conviene recordar que el cemento no fue inventado hasta el año 1824 y que la extensión de su uso no se produjo hasta cin- cuenta años después. Desde entonces este material, junto con el ladrillo cocido en sus diferentes variantes, ha ido desplazando a la tierra cruda como material de construcción, perdiendo la hegemonía que durante siglos había mantenido. Actualmente gran parte de los materiales utili- zados en la construcción se obtienen como derivados del material tierra, así; ladrillos Figura 1. La Alambra de Granada (España). Conjunto monumental construido prácticamente en su tota- lidad con técnicas de construcción con tierra La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 TRADICIÓN E INNOVACIÓN 13ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA cocidos, bovedillas y bloques cerámicos, pla- quetas y azulejos de gres, bloques de cemen- to, hormigón... son el resultado de procesos industriales que consiguen la transformación del material inicial en otro, mediante un alto consumo de energía. Así, la producción de determinados materiales de uso común, son el resultado de procesos altamente contami- nante. En efecto, sólo el cemento requiere para su producción más de 1.700 julios por gramo, desprendiendo en el proceso una gran cantidad de dióxido de carbono además de liberar al aire una importante cantidad de partículas en suspensión. Esta circunstancia, generalizada en la producción de muchos de los materiales de construcción normalmente utilizados, está haciendo que se replanteen algunas cuestiones sobre la necesidad de producir unos materiales tan caros y tan alta- mente contaminantes para conseguir unas prestaciones que podrían lograrse mediante materiales tradicionales más económicos y más ecológicos. Figura 2. Muralla de Meknes (Marruecos). Recinto amurallado de la ciudad de Meknes construido mediante la técnica del tapial Figura 3. Muralla de Córdoba (España). Murallas de tierra, recientemente restauradas, pertenecientes al recinto amurallado de la ciudad de Córdoba Figura 4. Adobera a las afueras del recinto del Templo de Karnak (Egipto). Preparación de ado- bes para las labores de restauración del monu- mento Figura 5. Templo menor jalonando la entrada del Templo de Luxor (Egipto). Salvo la portada que está construida de piedra, el resto del templo - incluidos los pilares circulares del peristilo exterior- está enteramente construido con adobe para revo- car La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 14 ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA FELIX JOVÉ SANDOVAL La investigación en la construcción con tierra desarrollada durante los últimos años está perfeccionando las conocidas técnicas tradi- cionales, y desarrollando otras nuevas, que están demostrando el valor de la tierra como material de construcción contemporáneo. El mejor conocimiento de las características del material ha traído consigo su cualificación, de manera que como ya se ha dicho, satisface actualmente las preocupaciones ecológicas, bioclimáticas yde sostenibilidad en la cons- trucción del mundo industrializado. Entre las características bioclimáticas de la tierra podemos citar su capacidad para absor- ber humedad y posteriormente cederla al ambiente interior, actuando de ésta manera como regulador ambiental capaz de aportar los niveles de humedad adecuados para la salud. Tiene además excelentes cualidades térmicas y, al igual que otros materiales den- sos, es capaz de almacenar temperatura de forma pasiva -ya sea calor o frío- para poste- riormente desprenderla lentamente al ambiente, de manera que en zonas climáticas con temperaturas extremas es un material que permite equilibrar la temperatura interior. El valor añadido que tiene un edificio construi- do en tierra explica la creciente demanda que se viene produciendo en determinados secto- res de sociedades desarrolladas. Entre las características de construcción sos- tenible podemos citar las derivadas del ahorro de energía ya que su puesta en obra -en esta- do natural- no requiere ningún proceso de transformación. Efectivamente, no precisa cocción, por lo que ahorra una importante cantidad de energía en relación a otros mate- riales de características similares y además no produce contaminación ambiental. Por otra parte, el material es barato y de fácil puesta en obra, y no requiere grandes costes de tras- porte ni manipulación ya que generalmente se encuentra disponible de calidad aceptable en el mismo lugar donde se pretende construir. Podemos pues concluir que no emite CO2 a la atmosfera, ni en su proceso de producción, ni como consecuencia de su transporte. Por otra parte, el barro crudo es totalmente reutili- zable, basta con triturarlo y humedecerlo con agua para que el material pueda volver a ser puesto en uso. De esta manera un edificio de tierra abandonado o en ruina no debe consi- derarse como un montón de escombro, si no más bien como una cantera o un acopio de material dispuesto para ser puesto en obra, ya que al no haber sido cocido, permanece vivo manteniendo sus cualidades naturales intactas. Figura 6. Kasbah de Ait Ben Hadda (Marruecos). Uno de los impresionantes caravansarai-fortaleza situados dentro del recinto fortificado de la Kabbah Figura 7. Kasbah de Ait Ben Hadda (Marruecos). Detalles decorativos de uno de los torreones recién restaurado La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 TRADICIÓN E INNOVACIÓN 15ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA La tierra como material de construcción La tierra no es más que el resultado de la ero- sión de las rocas en la corteza terrestre. Es un material cuyas propiedades depende muy directamente del lugar donde se encuentra, de tal manera que los suelos de las laderas de las montañas tendrán un mayor contenido en arenas que los de las laderas de los ríos, que serán más arcillosos. Conocer sus pro- piedades será fundamental para determinar su calidad como material de construcción que, en todo caso, deberá estar siempre exento de materia orgánica y humus (produc- to de la descomposición de las plantas) por lo que antes de su extracción deberá retirarse la capa superficial de tierra vegetal. Por lo tanto, la tierra o el suelo -según su denominación geológica-, es una mezcla de partículas de diferente tamaño: arcilla, limo y arena, que en algunas ocasiones contiene agregados mayores como grava y piedras. Dependiendo de cual de estos tres compo- nentes sea el predominante podemos hablar de un suelo arcilloso, limoso o arenoso. Su composición se representa comúnmente en una gráfica conocida como curva granulomé- trica. El mayor o menor contenido en arcilla y arena será determinante a la hora de su utilización. Como cualquier otro tipo de material de cons- trucción natural requiere una selección previa para determinar cual es el más apropiado y una antes de su puesta en uso, mediante tri- turación y mezcla, tamizado y, si fuera el caso, agregado de algún otro componente que mejore o complete aquellos que se encuen- tren en escasa proporción. Los minerales arci- llosos se encuentran mezclados con otros componentes químicos, generalmente son componentes de hierro, que la dan a la arcilla su color característico amarillo o rojo. Pero también pueden estar mezclados con cal y magnesio, que le dan un color blanco, o sus- tancias orgánicas que le dan un color marrón oscuro o negro. El mayor o menor contenido en arcilla y arena será determinante a la hora de su utilización. Como cualquier otro tipo de material de cons- trucción natural requiere una selección previa para determinar cual es el más apropiado y una antes de su puesta en uso, mediante tri- turación y mezcla, tamizado y, si fuera el caso, agregado de algún otro componente que mejore o complete aquellos que se encuen- tren en escasa proporción. Los minerales arci- llosos se encuentran mezclados con otros componentes químicos, generalmente son componentes de hierro, que la dan a la arcilla su color característico amarillo o rojo. Pero también pueden estar mezclados con cal y magnesio, que le dan un color blanco, o sus- tancias orgánicas que le dan un color marrón oscuro o negro. La clave del comportamiento de la arcilla es su estructura interna, que es laminar hexago- nal y cristalina. Estas láminas están constitui- das por diferentes capas que tienen una alta Figura 8. Iglesia del Real Monasterio de San Quirce en Valladolid (España). Fábrica mixta de machones y verdugadas de ladrillo con cajones de tapial Figura 9. Iglesia del Real Monasterio de San Quirce en Valladolid (España). Tapia del huerto interior La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 16 ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA FELIX JOVÉ SANDOVAL cohesividad interlaminar como consecuencia de su formulación química, desplegando así una capacidad aglutinante muy alta que varía en función del tipo de arcilla. Podemos decir que la arcilla actúa como aglomerante para pegar las partículas mayores (del mismo modo que lo hace el cemento en el hormi- gón), de modo que limo, arena y otros agre- gados mayores constituyen rellenos en la tie- rra. Estos componentes son sólo agregados sin fuerza aglutinante, aunque los limos y la porción fina de las arenas ayudan a potenciar la capacidad ligante de la arcillas. Es el agua quien activa la capacidad agluti- nante del barro. Podemos distinguir tres tipos diferentes de agua además del agua libre: el agua de la cristalización o estructural, el agua absorbida y el agua capilar. El agua de cristalización está químicamente enlazada y se mantiene siempre en la compo- sición del material natural (sólo se libera cuando se calienta desde 400ºC a 900ºC). Por su parte, el agua de absorción está enla- zada eléctricamente a los minerales que com- ponen la arcilla, mientras que el agua capilar es el agua que entra por los poros del mate- rial por acción capilar. Estas dos últimas se desprenden cuando se calienta a 105ºC y, a esa cantidad de agua, se la denomina conte- nido de agua de la mezcla, y se obtiene por diferencia de peso entre la muestra húmeda y la seca una vez que se ha calentada hasta la temperatura especificada y se ha estabilizado el peso. Si la arcilla se humedece, el agua se desliza entre las estructuras laminares recubriéndo- las con una fina película de agua y, como con- secuencia, la arcilla se expande, se hace maleable y adquiere fuerza aglutinante, es el llamado estado plástico. Por el contrario, si la Figura 10. La gran Mezquita de Dejenne (Mali) DIÁMETRO DE LAS PARTÍCULAS Arcilla: < 0,002 mm Limo: 0,002 - 0,06 mm Arena: 0,06 - 2 mm La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 TRADICIÓN E INNOVACIÓN 17ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA arcilla se seca la distancia ínter-laminar se reduce apareciendo fenómenos de retrac- ción, pero en este proceso, las láminas se acomodan paralelamenteentre sí debido a sus fuerzas de atracción eléctrica, aumentan- do considerablemente su resistencia a com- presión. Por lo tanto, el contenido de agua es determi- nante para conocer el comportamiento del barro. Si se humedece en exceso se expande y pasa del estado sólido al plástico, y si se seca en exceso se retrae. Ambas circunstan- Figura 12. Vivienda en la ciudad de Mopti (Malí). La tierra es actualmente el material de construcción utilizado en la mayoría de los países de África y en muchos de Asia y América. Figura 11. Construcción de una vivienda en la ciu- dad de Mopti (Malí). Ejecución de muros mediante fábrica de adobe. Los sistemas constructivos y decorativos presentan múltiples especificidades en función del área geográfica. Figura 13. Moldes para fabricar adobes, denomina- dos mecales o adoberas. Tierra de Campos, Valladolid (España) Figura 14. Tapial de tierra apisonada. Muro experi- mental realizado en el yacimiento arqueológico de Pintia, en Padilla de Duero (España) cias no son favorables para un material de construcción, sin embargo la magnitud de la expansión y retracción dependen del tipo y cantidad de arcilla, y de la distribución granu- lométrica del limo y la arena, por lo que ambos aspectos pueden ser técnicamente controla- dos. Por otra parte, hay que tener en cuenta que sólo se produce la expansión si el barro está en contacto directo con el agua. La absorción de humedad del aire no resulta per- judicial ya que existe una autorregulación natural del material. La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 18 ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA FELIX JOVÉ SANDOVAL Hablar hoy de arquitectura construida en tie- rra es hablar principalmente de cuatro cam- pos de aplicación: - Restauración y conservación del Patrimonio Histórico. - Conservación y construcción de viviendas en el medio rural. - Construcción de viviendas de bajo coste para países en vías de desarrollo. - Arquitectura contemporánea bioclimática y sostenible. Figura 15. Vivienda tradicional en Tierra de Campos (España). Vivienda Bioclimática y soste- nible construida con muros de tierra La arquitectura construida en tierra. Tradición e Innovación. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-693-4554-2 INDICE
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