Construcción en Quincha Liviana: Reinterpretando el Patrimonio, Monografías, Ensayos de Construcción

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CONSTRUCCIÓN EN QUINCHA LIVIANA

Sistemas constructivos sustentables de reinterpretación patrimonial

CONSTRUCCIÓN EN QUINCHA LIVIANA

Sistemas constructivos sustentables de reinterpretación patrimonial

Quincha Liviana Húmeda y

Quincha Liviana Seca

Equipo Investigación Protierra Chile Romina Acevedo Oliva y Oscar R. Carrillo Zúñiga / Estudio Tribal Jorge Broughton Weine / Broughton y Asociados Colaboración en la Investigación y Edición Paola Valencia Marticorena / DITEC, MINVU Camila Herrera Galvez /DITEC, MINVU Camilo Lanata/DITEC, MINVU Cristina Barria/DITEC, MINVU Guillermo Calderon/DITEC, MINVU Xavier Irazoqui/DITEC, MINVU Natalia Jorquera Silva / Universidad de Chile/ Protierra Chile Rodrigo Pérez Marín / Universidad del Concepción / Red Arcot Catedra Unesco Patricio Morgado Uribe / Universidad del Bio-Bio/ Red Arcot Catedra Unesco Leonardo Seguel Briones / Universidad del Bio-Bio / Red Arcot Catedra Unesco Ghylianne Arias Valencia / Universidad del Bio-Bio Valentina Leiva Parra / Universidad del Bio-Bio Juanjo García Pérez Imágenes y Animaciones 3D Ghylianne Arias Valencia Valentina Leiva Parra Diseño y Diagramación Oscar Carrillo Zúñiga Ghylianne Arias Valencia Valentina Leiva Parra Investigación Financiada por Depto de Estudios, División Técnica de Estudios y Fomento Habitacional (DITEC) del Ministerio de Vivienda y Urbanismo Fondart Nacional 2017, Línea de Arquitectura, modalidad Investigación, del Ministerio de las Culturas, las Artes y el Patrimonio ISBN: 978- 956 - 401 - 403 - 6

1. INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas en Chile varios equipos profesionales de arquitectura y construcción estamos volviendo a preferir el uso de materiales locales pertinentes a nuestro territorio como la tierra y las fibras naturales, con foco en la sustentabilidad y la cultura local. El año 2017 nos hemos constituido como Corporación Protierra Chile con el objetivo de fomentar la investigación y la difusión de estas técnicas constructivas. Esta iniciativa nace como encargo del Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), institución que bajo el objetivo de potenciar la innovación y el desarrollo de tecnologías nacionales y nuevos materiales en torno a la construcción sustentable; solicita a la corporación Protierra realizar ensayos para analizar el comportamiento térmico acústico y ante la acción del fuego para dos sistemas constructivos, quincha seca y quincha húmeda liviana. Lo anterior, tiene como objetivo final validar dichos sistemas en función del cumplimiento a la normativa vigente, para poder incluirlos en el listado oficial de soluciones constructivas del Minvu y así ser utilizados en la construcción de viviendas financiadas por el Estado. Esta investigación, cuenta además con el co-financiamiento del Ministerio de las Culturas, Las Artes y el Patrimonio a través de FONDART Nacional, línea de Arquitectura, modalidad Investigación, adjudicado por Estudio Tribal (oficina de arquitectura perteneciente a la Corporación Protierra) a nombre de la arquitecta Romina Acevedo Oliva. También han sido parte del contenido y revisión los académicos de las Facultades de Arquitectura de: la Universidad de Chile, Natalia Jorquera; Universidad del Bio-Bio, Patricio Morgado y Leonardo Seguel; y de la Universidad de Concepción, Rodrigo Pérez; quienes a su vez son miembros de diferentes redes de difusión y promoción de la tierra como material constructivo a nivel nacional e internacional. El contenido de la publicación inicia con un breve estudio de la cultura constructiva asociado al uso de la Quincha en Chile, destacando su usos, difusión, tipologías y variantes; en la siguiente parte, se describen los 2 sistemas constructivos de Quincha Liviana ensayados, elegidos por su uso actual en la Arquitectura Contemporáneo en Tierra luego de una serie de reuniones con profesionales y maestros de oficio en construcción con tierra; a continuación, se detallan el paso a paso de la ejecución de ambos sistemas constructivos; para finalmente, incluir los resultados de los estudios de validación de los 2 sistemas constructivos de Quincha Liviana exigidos por la normativa de construcción vigente para construir viviendas o equipamientos en Chile. Los resultados obtenidos permiten el ingreso de proyectos de arquitectura que usen estos sistemas constructivos en cualquier Dirección de Obras Municipales del país (salvo en ciertas zonas geográficas extremas), además de proporcionar los informes exigidos por el Servicio de Vivienda y Urbanización de Chile (SERVIU) para construir vivienda social subsidiada con estos materiales; además de facilitar la obtención de créditos bancarios para la construcción de inmuebles que utilicen los sistemas de muros estudiados. Aspectos Culturales La cultura constructiva asociado a la tierra en América, desde un punto de vista histórico consta desde épocas precolombinas y sólo decae en las primeras décadas del Siglo XX en

INTRODUCCIÓN

2. QUINCHA

ORIGEN Y DIFUSIÓN

POR NATALIA JORQUERA

La quincha es una técnica tradicional para ejecutar muros, consistente en una estructura en base a un entramado de madera, con un relleno de tierra vertido en estado plástico (barro) mezclado con fibras vegetales. Dada la presencia de los distintos materiales, es clasificado como un sistema constructivo “mixto”. La técnica está compuesta por una estructura maestra, una estructura secundaria, un relleno y un revestimiento (Garzón, 2011) y presenta muchas variantes dependiendo de cada uno de los materiales empleados y la configuración de ellos, inclusive en algunos casos sin relleno como en algunas tipologías de construcciones patrimoniales en el norte de Chile. La estructura principal puede estar formada simplemente por troncos, horcones, cañas, bambú, rollizos o por elementos de madera labrada o aserrada de diversas dimensiones y secciones, que en todos los casos conforman un entramado o tabique. La estructura secundaria, cuya misión es formar un tejido para contener el relleno y recibir el revestimiento, puede estar conformada simplemente por ramas, cañas, listones de madera o alambres, dispuestos en horizontal, vertical o diagonal. El relleno varía dependiendo de las características del suelo donde se emplace la obra, pero al no tener un rol estructural, debe cumplir con menos requisitos que en otras técnicas como el adobe o el tapial; la fibra vegetal, comúnmente paja de trigo, tiene el rol de mejorar la sujeción a la estructura secundaria y soportar las tracciones a que puede ser sometido el relleno; de no existir fibra, se pueden encontrar piedras de tamaño pequeño en su reemplazo. El revestimiento, normalmente es ejecutado con la misma tierra y paja del relleno, pero con la tierra tamizada más fina y la paja más corta; sobre este último componente, existen también muchas variantes, encontrándose ejemplos donde el último acabado es en base a cal. A diferencia de otras técnicas tradicionales de tierra, como el adobe o el tapial, que se emplazan predominantemente en contextos climáticos árido-templados, es posible encontrar construcciones de quincha en lugares con climas muy variados, desde los templados, a los tropicales y lluviosos, es decir, en todos aquellos contextos donde dada la presencia de agua existe vegetación, que luego es transformada en madera para ser utilizada como el esqueleto base del sistema constructivo, y donde existe suelo con características más o menos arcillosas para ser usado como relleno del entramado. Además, dado el buen desempeño de la estructura de madera frente a los esfuerzos sísmicos, es común encontrar construcciones de quincha en regiones frecuentemente golpeadas por terremotos (Cevallos, 2003; Carazas y Rivero, 2002; Jorquera, 2015). Debido a la gran difusión geográfica de la técnica, así como a la variedad en su configuración, es que ésta adquiere distintos nombres dependiendo el idioma y su ubicación, siendo los principales el “Wattle- and-daub” en los países de habla inglesa del norte de Europa, “torchis” en Francia e Italia y “leichtlehmbau” en alemán. Pero es en América Latina donde más variantes de la denominación de la técnica se encuentran: “bahareque” en Panamá, El Salvador, Guatemala, Ecuador, Colombia y Honduras; “Cuje” en Cuba, “Pau a pique” o “Taipa de sopapo” en Brasil; “fajina” en Uruguay; “estaqueo” en Paraguay y “quincha” en Perú,

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UINCHA

Bolivia, Argentina y Chile, vocablo último que proviene del idioma quechua (Marussi, 1986) quinzha que significa “seto de varas de madera, barrera o cerca” (Cevallos, 2003). No existe una data cierta sobre el origen de la quincha, pero seguramente parte de las primeras construcciones de la humanidad fueron ejecutadas con elementos vegetales y tierra; existen por ejemplo vestigios de viviendas o lugares de abrigo en el actual Ecuador que datan de entre el 10.800 al 10.000 A.C. (Stothert citada en Cevallos, 2003). Tampoco se cuenta con una fecha de término de su uso, pues aún hoy se sigue construyendo con quincha en muchas partes del mundo, ya sea en manera tradicional, como de forma contemporánea, mejorando alguno de los componentes de la técnica. Así, se podría afirmar entonces, que la quincha es una técnica que goza de continuidad histórica y que esto es seguramente gracias a su versatilidad. En Chile, antes de la llegada de los españoles, la quincha se utilizaba bajo diversas modalidades entre las regiones de Atacama y la Araucanía, es decir en aquellas zonas donde existe presencia relativa de madera y de abundante tierra proveniente del suelo. Durante el periodo de la Colonia, si bien la técnica predominante fue el adobe, el uso de la quincha se mantuvo en los “ranchos” y en algunas viviendas, de las cuales quedan como testimonio ejemplares aislados en el Norte Grande, como en San Lorenzo de Tarapacá (Figura 1), Pica y Matilla. En el Norte Chico, en la actualidad, se encuentran viviendas, bodegas y otros recintos de destino agrícola (Figura 2) de data desconocida (Lobos, Jorquera y Pfenniger, 2014), siendo un interesante ejemplo la variante que usa la “brea” (Cortez, 2014) como estructura secundaria, presente en el poblado de El Totoral y en Copiapó (Figuras 3, 4 y 5). Figura 1. Vivienda de quincha en San Lorenzo de Tarapacá y detalle de la misma, región de Tarapacá (créditos: Natalia Jorquera, 2014) Figura 2. Bodega rural en el valle del Choapa, región de Coquimbo (créditos: María de la Luz Lobos, 2013)

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Respecto a sus prestaciones, la quincha es una técnica que presenta múltiples ventajas: el ya mencionado buen desempeño de la madera frente a solicitaciones sísmicas, siendo considerada de hecho, una técnica “parasísmica” (Carazas y Rivero, 2002); la buena habitabilidad – en términos térmicos y acústicos- que otorga el relleno de tierra y paja; la simpleza y rapidez de su ejecución, que hace además que no se requiera mano de obra experta y el bajo costo económico comparado con otros sistemas constructivos; todas razones que la han hecho una técnica apropiable y transmisible a lo largo del tiempo. Respecto a las desventajas, existe una que se presenta de manera recurrente en la técnica tradicional: la disociación entre los elementos de madera y la tierra – sobre todo en caso de movimiento sísmico- debido a la rigidez distinta que poseen ambos materiales, cayéndose muchas veces parte del relleno y el revoque de los muros, provocando con ello la aparición de insectos xilófagos que atacan la madera. Esta desventaja se produce sobre todo en caso de falta de mantención y ha sido la principal razón para el desprestigio de la técnica y su posterior abandono en muchas localidades chilenas. A pesar del estigma que sufrieron las técnicas de tierra en Chile desde el terremoto de Chillán de 1939 – donde muchas construcciones de adobe colapsaron-, en las últimas cuatro décadas ha surgido un creciente interés tanto por recuperar el patrimonio arquitectónico construido con este material, como por crear construcciones nuevas sostenibles utilizando elementos naturales, dentro de lo cual la tierra ha sido una opción. Así, han surgido diversas iniciativas: a fines de la década de 1980, en la Comunidad Ecológica de Peñalolén en la precordillera de Santiago, se empezó a experimentar espontáneamente con técnicas de tierra, principalmente con la quincha, pero innovando mediante la introducción de materiales industriales y de reciclaje; en un primer momento se mantuvo la estructura principal de madera, pero se reemplazó la estructura secundaria por alambres y mallas metálicas; posteriormente, se empezó a utilizar acero en reemplazo de la estructura principal, opción que luego se masificó dando origen a los denominados “quincha metálica” y “Tecnobarro” (Figura 6), nombres introducidos por el arquitecto chileno Marcelo Cortés (Jorquera, 2014). Más recientemente, se ha experimentado modificando el relleno de la quincha, surgiendo la idea de utilizar fardos de paja completos al interior de la estructura de madera o paja suelta, técnica ideada por el arquitecto chileno Jorge Broughton conocida como “quincha seca”.

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UINCHA

Las últimas innovaciones en materia de construcción, se han centrado en mejorar la adherencia de los revestimientos de tierra a la estructura - supliendo así la falencia del sistema tradicional- y aligerar el relleno de tierra y paja mediante la introducción de una mayor cantidad de esta última, con el objetivo de mejorar la aislación térmica y acústica y restar peso a la estructura; en ese contexto, la oficina chilena Surtierra Arquitectura ha ideado el sistema denominado “Terrapanel”, consistente en una estructura de acero rellena con tierra aligerada con mucha paja. A todas estas iniciativas de experimentación en obra, se suman los ensayos de laboratorio (resistencia al fuego, comportamiento acústico y transmitancia térmica.) y las investigaciones – como la que da origen a este manual, lo que junto a la posibilidad que ofrece la técnica de calcular su estructura en base a normativa nacional vigente (de madera o de acero) y obtener permiso de edificación, hacen de la quincha una técnica ancestral pero al mismo tiempo vigente, con posibilidad de masificarse y mejorar la calidad de vida de miles de familias de manera sustentable y segura. Figura 6. Quincha metálica y “tecnobarro” (créditos: archivo Marcelo Cortés)

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SISTEMA CONSTRUCTIVO DE QUINCHA BÁSICO

I. Fundación: Constituye la base de la estructura y por tanto debe satisfacer la función de soportar el peso de la vivienda y repartirla sobre el terreno en la profundidad necesaria. II. Estructura Principal: Cumple el rol de estructurar y ser capaz de resistir todas las cargas a las cuales la edificación estará sometida durante su vida útil, diseñada con la norma nacional vigente. Está compuesta generalmente por elementos de madera o metal. III. Estructura Secundaria: Sostiene y contiene el relleno del muro. Compuesta por elementos como cañas, bambú, mimbre o madera aserrada, también se considera la utilización de mallas de acero en tipologías contemporáneas. IV. Relleno : Cumple la función de otorgarle las cualidades termo-acústicas al muro, compuesto por tierra arcillosa y fibras vegetales, dependiendo del lugar de la construcción y las necesidades térmicas. V. Revestimiento: Cumple la función de disminuir la permeabilidad de agentes externos a la estructura y al relleno. El revoque se puede subdividir en revoque grueso y el revoque fino (que le entrega un acabado más minucioso).

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Quincha Según relleno:

 Húmeda Es aquella quincha que posee de relleno una mezcla de barro, en estado plástico (tierra arcillosa más agua) con fibras vegetales, de una densidad mayor a la quincha liviana húmeda.  Liviana húmeda Es aquella quincha que posee de relleno fibras vegetales sumergidas en una lechada de tierra arcillosa (barbotina), también conocida como tierra alivianada con paja o barro-paja liviano.  Liviana seca Es aquella quincha que posee en su relleno solo fibras vegetales en estado seco, sin ningún contenido de tierra arcilla o agua.  Sin relleno Es aquella quincha que no posee relleno en el alma del tabique, dejando una cámara de aire en su interior conformada por los revoques interiores y exteriores.

Quincha Según estructura principal y

secundaria

 Madera-Madera Es aquella quincha que posee como estructura principal y secundaria madera, en estado bruto, como el sistema tradicional; o aserrado e impregnado, como los sistemas de quincha contemporáneos.  Madera-Metal Es aquella quincha que posee como estructura principal madera y estructura secundaria mallas metálicas, este sistema de quincha es la primera expresión contemporánea de la quincha madera- madera, como respuesta a la agilización de la construcción del tabique para el siguiente proceso de llenado, como también a la mejora de la adherencia de los estucos.  Metal-Metal Es aquella quincha que posee como estructura principal y estructura secundaria acero. Conocida como Quincha metálica o tecnobarro, es un sistema de quincha contemporánea donde la estructura de madera se sustituye por el acero como elemento de resistencia.

TIPOLOGÍAS DE QUINCHA

Las Quinchas se pueden clasificar según su relleno y su estructura, las cuales dan origen a las siguientes tipologías:

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Relleno

Liviana Seca

Estructura

Principal y secundaria

Madera-Madera

Quincha seca con relleno de paja seca y listoneado de madera aserrada de 1”x 2”. Quincha seca contemporánea. Fuente: Estudio terra. Esquema Quincha Liviana Seca contemporánea. Fuente: elaboración propia.

Relleno

Liviana húmeda

Estructura

Principal y secundaria

Madera-Madera

Quincha con relleno en tierra alivianada y paja. Quincha contemporánea. Fuente: Estudio terra. Esquema Quincha Liviana Húmeda contemporánea. Fuente: elaboración propia.

Relleno

Húmeda

Estructura

Principal y secundaria

Madera-Madera

Quincha con moldaje para el relleno de barro y paja con capa de aire. Quincha llolleo, V región Chile Fuente: Isabel Soto Luque Arquitectos Esquema Quincha Húmeda contemporánea. Fuente: elaboración propia.

MODELOS CONSTRUCTIVOS DE QUINCHA CONTEMPORÁNEA

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Relleno

Liviana Seca

Estructura

Principal y secundaria

Madera-Metal

Quincha de madera impregnada con malla electrosoldada en ambas caras y relleno de paja seca disuelta en el alma. Quincha seca contemporánea. Fuente: Estudio Tribal Esquema Quincha Liviana Seca contemporánea. Fuente: elaboración propia.

Relleno

Liviana Húmeda

Estructura

Principal y secundaria

Madera– Metal

Quincha rellena de paja cubierta de barbotina alivianada con estructura de madera. Quincha Contemporánea en madera. Fuente : Estudio Tribal Esquema Quincha Liviana Húmeda. Fuente: elaboración propia.

Relleno

Liviana húmeda

Estructura

Principal y secundaria

Metal-Metal

Quincha relleno de paja alivianada con estructura d e a c e r o y ma l l a electrosoldada plegable o lisa en ambas caras. Quincha Metálica. Fuente: Marcelo Cortez. Esquema Quincha Metálica. Fuente: elaboración propia.

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