Manual de construcción con fardos de paja: Fundamentos, construcciones, ejemplos

Por Benjamin Krik y Gernot Minke

La paja es un material de construcción económico y con muy buenas propiedades de aislamiento térmico que ha sido redescubierto en los últimos años. Como resultado de la mejora en esta nueva edición, los autores describen los métodos de construcción y las características estructurales importantes cuando se trata del material de construcción paja. De hecho, en libro se muestra, concreta y prácticamente, técnicas y detalles de ejecución que se pueden utilizar para construir viviendas bien aisladas y duraderas hechas de fardos de paja.

• Idioma: Español
• Editorial: Editorial EcoHabitar
• Fecha de lanzamiento: 14 jul 2021
• ISBN: 9788412387827

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Índice

1. Introducción

1.1. La situación actual

1.2. Construyendo con paja, un aporte a la sostenibilidad

1.3. Objeciones y temores

2. Historia y difusión de la construcción con fardos de paja

2.1. Las primeras construcciones (1880 – 1980)

2.2. El renacimiento de la construcción con fardos de paja

3. De la paja al fardo de paja para construcción

3.1. Tipos de paja

3.2. Fardos de paja

3.3. Fardos de paja para la construcción y control de calidad

4. Aspectos de la física de la construcción con fardos de paja

4.1. Transmisión y aislamiento térmico

4.2. Almacenamiento de calor

4.3. Puentes térmicos

4.4. Protección de humedad y comportamiento hídrico

4.5. Protección acústica

4.6. Protección contra el fuego

5. Balance de CO2 y contenido de energía primaria

5.1. Fundamentos

5.2. Contenido de energía primaria de los fardos de paja

5.3. Contenido de energía primaria de diferentes materiales y construcciones

6. Principios de diseño estructural

6.1. Esbeltez

6.2 Compresión

6.3. Fluencia

6.4. Relajación

6.5. Aplicación de carga parcial

6.6. Deformación de muros por cargas horizontales

6.7. Resistencia a terremotos

7. Estándar Passivhaus con aislamiento de fardos de paja

8. Sistemas de construcción de muros

8.1. Definición y formas de construir

8.2. Muros portantes

8.3. Muros no portantes

8.4. Aislamiento exterior de paja en edificios nuevos

8.5. Aislamiento con fardos de paja en edificios existentes

8.6. Evaluación comparativa de los sistemas

9. Construcciones abovedadas de fardos de paja

10. Aislamiento del techo

11. Aislamiento de la solera

12. Aspectos constructivos especiales

12.1. Muros portantes de fardos de paja

12.2. Muros no portantes de fardos de paja

12.3. Construcción de cimientos y zócalos. Unión con el forjado

12.4. Construcción de muros no portantes

12.5. Viga de amarre

12.6. Ventanas y puertas

12.7. Encuentro del muro y techo

12.8. Muros interiores

12.9. Entrepisos

12.10. Tuberías

12.11. Fijar objetos pesados

12.12. Huecos y lámparas de pared

13. Revoques interiores

13.1.Generalidades

13.2. Revoques interiores de barro

13.3. Otros revoques

14. Revoques exteriores

14.1. Generalidades

14.2. Revoques exteriores de barro

14.3. Revoques exteriores de barro estabilizado

14.4. Revoques de cal

14.5. Revoques de cal sobre revoque de barro

14.6. Uniones del revoque

15. Pinturas

15.1. Pintura de cal pura

15.2. Pinturas de cal-caseína

15.3. Pintura de bórax-caseína

15.4. Pintura de cal incolora

15.5. Otras pinturas de cal estabilizadas

15.6. Pinturas de cola de pescado

15.7. Pinturas de silicatos y otras pinturas comerciales

16. Hidrofobación

17. Fachadas ventiladas

18. Costes de construcción, autoconstrucción, clima

18.1. Costes de construcción

18.2. Autoconstrucción

18.3. Clima, condiciones atmosféricas

19. Seguro de edificios

20. Permisos de construcción

21. Proceso de construcción

21.1. Protección contra incendios

21.2. Control de calidad de los fardos

21.3. Determinar la densidad

21.4. Transporte y almacenamiento

21.5. Compactación suplementaria

21.6. Dividir fardos

21.7. Adaptar fardos

21.8. Aplanar los extremos

21.9. Protección de la lluvia

21.10. Instalación de los fardos y estabilización del muro

21.11. Pretensar el muro

21.12. Postensado de muros portantes

21.13. Reajuste de balas

21.14. Relleno de grietas y abolladuras

21.15. Nivelar con tijeras

21.16. Aplicación del revoque de barro

21.17. Técnica french-dip

22. Ejemplos construidos

22.1. Construcción experimental en la Universidad de Kassel. Aprendiendo de los errores.

22.1.1. Realización. El primer intento

22.1.2. La solución de los problemas. El segundo intento

22.2. Vivienda en Maasholm, Alemania

22.3. Vivienda Coya en Machalí, VI. Región, Chile

22.4. Vivienda en Esslingen, Alemania

22.5. Vivienda en Westerlinde, Alemania

22.6. Vivienda-oficina en Bad König, Alemania

22.7. Vivienda en Mallorca, España

22.8. Vivienda urbana en Eggenburg, Austria

22.9. Edificio Strohpolis en la ecoaldea Sieben Linden en Poppau, Alemania

22.10. Vivienda en Egg, Austria

22.11. Vivienda en Moralzarzal, Madrid, España

22.12. Vivienda en Knutwil, Suiza

22.13. Vivienda en Wienerherberg, Austria

22.14. Centro para la Edificación Sostenible en Verden, Alemania

22.15. Casa en Langtaufers, Italia

22.16. The Spiral House en Castlebar, Irlanda

22.17. Edificio urbano, Ámsterdam, Países Bajos

22.18. Vivienda en Ouwerkerk, Países Bajos

22.19. Vivienda en Taos, Nuevo México, EE.UU.

22.20. Vivienda en Punta Ballena, Uruguay

22.21. Estación ecológica en Prenzlau, Alemania

22.22. Vivienda en Stupava, Eslovaquia

22.23. Cúpula de música en Forstmehren, Alemania

22.24. Oficinas en Tattendorf, Austria

22.25. Edificio de tres bóvedas en Tamera, Portugal

22.26. Domo en Hrubý Šúr, Eslovaquia

22.27. Trout Farm Complex, Santa Margarita, California, EE.UU.

22.28. Prototipo para la vivienda social en Sentinela do Sul, Brasil

22.29. Módulo Bioclimático Experimental A Vieira, A Coruña, España

22.30. Vivienda en Stollhof, Austria

22.31. Edificio Libelle en el ecoaldea Sieben Linden en Poppau, Alemania

22.32. Granja biológica en Eferding, Austria

22.33. Edificio en Seeheim, Alemania

22.34. Pabellón en Oensingen, Suiza

22.35. Residencia Jules Ferry en Saint-Dié-des-Vosges, Francia

22.36. Bóvedas, habitaciones para huéspedes en Buchberg-Wangelin, Alemania

23. El futuro

24. Información y redes en Internet

25. Referencias bibliográficas

26. Créditos

Prefacio y agradecimiento

Nuevas y recientes investigaciones y estudios, nuevas técnicas de producción y nuevas posibilidades de aplicación han hecho necesaria una revisión fundamental del libro Manual de construcción con fardos de paja de Gernot Minke y Friedemann Mahlke publicado en 2004. Nuestro agradecimiento al editor que ha hecho posible la ampliación del contenido y poder incluir presentaciones más extensas de los proyectos en esta edición.

También nuestro agradecimiento a todas las personas que han proporcionado material fotográfico; a Friedemann Mahlke por los dibujos de la edición anterior y a la editorial Ökobuch, que ha realizado la edición y el diseño.

En agosto de 2009 Gernot Minke y Benjamin Krick

Debido a que la segunda edición del libro está agotada y está pendiente una nueva, agradecemos a la editorial Ökobuch el ofrecimiento de una versión ampliada y actualizada.

Con la presentación de nuevos edificios podemos documentar los últimos desarrollos en la prefabricación, además de soluciones interesantes de la rehabilitación de edificios con fardos de paja y la primera aprobación oficial para bóvedas portantes de fardos de paja en Alemania. También hemos añadido nuevos conocimientos sobre los costes, las autorizaciones oficiales y el balance de CO2.

Agradecemos a Dirk Scharmer y Dittmar Hecken de la Asociación Alemana para la Construcción con Fardos de Paja (FASBA) por sus importantes aportes.

En diciembre 2013 Gernot Minke y Benjamin Krick

La tercera edición en alemán es la base para la segunda edición en español. Para atender a los intereses de los lectores de España y América Latina se han reemplazado en la presente edición algunos ejemplos del norte de Europa por proyectos interesantes de España y de Chile.

Enero 2015 Gernot Minke y Benjamin Krick

1. Introducción

1.1. La situación actual

Con mayor frecuencia los medios de comunicación presentan la construcción con fardos de paja como una solución económica, energéticamente eficiente y ecológica para la vivienda moderna.

En 2006 se logró, por iniciativa de la Asociación Alemana para la Construcción con Fardos de Paja (FASBA), una primera Aprobación General de esta técnica en Alemania [AbZ 2006]. A principios de 2014 se emitió una nueva Aprobación General ampliada para el uso de la paja como aislante térmico (ver cap. 20). Los resultados de los ensayos oficiales de la protección contra incendios y el aislamiento térmico (ver cap. 4.1 y 4.6) y los resultados de investigaciones recientes ofrecen una base suficientemente fiable para construir casas con fardos de paja. Ya hace varios años que el FASBA ofrece un curso de formación técnica en construcción con fardos de paja de 200 horas.

Alemania, conocida en Europa por sus estrictas normas de construcción y los propietarios pleitistas, es un terreno difícil para la innovación en la construcción. Puesto que los edificios deben ser construidos según el arte del buen construir y el estado actual de la tecnología, estos, por su naturaleza, se están quedando atrás en cuanto al desarrollo de las nuevas tecnologías, las innovaciones son casi imposibles sin largos y costosos procedimientos de aprobación. A partir de 2014 será considerablemente más fácil gracias a la nueva Aprobación General antes mencionada. A pesar de estos obstáculos en los últimos años surgieron en Alemania alrededor de 250 edificios de fardos de paja.

En muchos otros países europeos es bastante más fácil realizar construcciones innovadoras (ver fig. 1.1 y 1.2). En Inglaterra, por ejemplo, los códigos de construcción solo tienen carácter de recomendaciones y directrices, y en Suiza basta la firma del arquitecto y del ingeniero estructural para avalar la seguridad del edificio.

Este libro pretende entregar a los actores de la construcción con fardos de paja, ya sean arquitectos, ingenieros, técnicos, obreros o aficionados, los conocimientos técnicos y aspectos físicos de la construcción a tomar en cuenta en el clima de Europa central y partiendo de la normativa alemana.

Incluye detalles constructivos y reglas generales, y también pone de relieve los posibles errores en la planificación y ejecución. Se considera que ciertas soluciones constructivas presentadas en la literatura estadounidense no son apropiadas para nuestro clima, provocando daños evitables e incumplimiento de las normas alemanas.

1.1. Casa de fardos de paja de 3 pisos en Tirol del Sur, Italia, 2003, (Margareta Schwarz, Werner Schmidt).

1.2. Casa de fardos de paja con muros portantes en Irlanda, 2002 (Norita Clesham, Barbara Jones). Ver cap. 22.16.

1.2. Construyendo con paja, un aporte a la sostenibilidad

La paja es un recurso natural que crece cada año y está disponible en muchas partes. Al finalizar su vida útil se puede devolver al ciclo a la naturaleza. La eliminación de la paja no crea problemas: en el desmontaje de una construcción es más fácil separarla de otros materiales y se puede utilizar, por ejemplo, como mantillo en el jardín o en la agricultura. Debido a que la producción de los fardos de paja y su transporte a la obra demandan muy poca energía en comparación con otros materiales de construcción, el impacto ambiental es muy bajo. Para la producción de fardos de paja para un metro cuadrado de superficie de muro con un valor U = 0,15 W/(m²·K) se requiere alrededor de 3 kWh de energía [Krick 2008], en cambio, se gasta cerca de 100 kWh de energía para producir un aislamiento térmico equivalente de poliestireno expandido (fig. 1.3).

1.3. Comparación de la energía primaria necesaria para la producción de 1 m² de muro en estándar Passivhaus.

Por el almacenamiento del CO2 en la paja y por el aislamiento térmico obtenido, las casas de fardos de paja contribuyen significativamente a reducir las emisiones de CO2 en el sector de la construcción y pueden contribuir a alcanzar las metas de protección climática.

Los fardos de paja reúnen, por lo tanto, todos los requisitos de un material de construcción sostenible.

De acuerdo con la Aprobación Técnica General alemana los fardos de paja cumplen los siguientes parámetros técnicos:

Valor nominal de coeficiente de conductividad térmica:ʎ = 0,080 W/(m·K) en orientación de los tallos,ʎ = 0,052 W/(m·K) transversalmente a la orientación de los tallos.

Valor de resistencia a la difusión de vapor de agua (según norma DIN 4108) µ = 2.

Clasificación de la reacción al fuego según norma DIN EN 13501-1: clase E (combustible con contribución alta al fuego).

Requisitos son, entre otros, una densidad de 85 y 115 kg/m³ y un contenido gravimétrico de humedad igual o menor a un ≥ 18%.

Los ensayos técnicos realizados en los laboratorios oficiales de materiales en Braunschweig (Alemania) y Viena (Austria) dieron los siguientes resultados:

Resistencia al fuego.

F30 (resistencia al fuego 30 min.) según DIN 4102 para un muro portante con revoque de barro de 3 a 5 cm, bajo carga (a la fecha este ensayo solo se ha realizado en Alemania).

F30 (resistencia al fuego 30 min.) según DIN 4102 para un muro no portante con revoque de barro de 1 cm, bajo carga.

F90 (resistencia al fuego 90 min.) según la norma austriaca ÖNORM B 3800 para un muro no portante con revoque de barro de 3 a 5 cm.

Clasificación de combustibilidad: B1, de difícil inflamación, según la norma europea EN 13501, con 8 mm de lechada de barro.

Muros con aislamiento térmico de fardos de paja son aptos para la mayoría de los edificios de uno o dos pisos, sean viviendas aisladas, pareadas o continuas, estacionamientos, edificios para la agricultura, jardines de infancia, escuelas, oficinas o edificios para servicios. Construcciones de tres o más pisos son posibles en casos particulares (ver los edificios de 5 y de 7 pisos en cap. 22.14 y 22.35).

Las casas con aislamiento de fardos de paja pueden alcanzar el estándar Passivhaus. Este estándar se refiere a edificios con una demanda energética anual para la calefacción de hasta 15 kWh/m² que, por lo tanto, no requieren un sistema convencional de calefacción (fig.