ECO MATERIALES - Instituto Nacional de Eficiencia Energética y

ECO MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN
Proyecto de Investigación UCSG-SENESCYT
RESULTADOS, EXPERIENCIAS Y LECCIONES APRENDIDAS
Los materiales de construcción
Cuando los españoles llegaron a
Perú en 1536, encontraron en
las montañas vecinas al Cuzco
puentes colgantes llamaron su
atención
Grabados del S. XVIII
A 3500 m/h/s/m, solo hay paja de páramo y
piedras……..
Y……. aprendieron a construir con
paja puentes de 80 m y más de
luz..
Ahora, cada año lo desmantelan
y vuelven a construir en mingas
donde participan niños, mujeres y
hombres…..
Profesores y estudiantes de M.I.T.
visitaron el puente y luego en la
Universidad repitieron la
experiencia.
A falta de “Ichu” usaron
de ágabe (cabuya)
fibras
UN PUENTE DE PAJA … FUE EL PRIMER PUENTE COLGANTE DEL
MUNDO…..SIGLOS ANTES QUE SE HAGAN LOS PUENTES MODERNOS
¿Qué lecciones aprendimos durante el desarrollo del Proyecto?
1. No existen materiales de construcción buenos o malos: solo hay
materiales bien usados o mal usados. Los materiales de construcción
no están destinados para ser usados por solo pobres o solo ricos. La
diferencia está en los acabados, en el diseño y la tecnología aplicada.
2. Nuestro país esta lleno de valiosos recursos naturales, solo falta
encontrar en ellos sus fortalezas y la manera restar sus debilidades.
3. Milenarias tradiciones de construcción están presentes en todas las
regiones del Ecuador, no para repetirlas, sino para reconocer en ellas
la sabiduría popular. La arquitectura vernácula es ejemplo de confort
con variadas soluciones de diseños solares pasivos frutos de praxis de
siglos
4. Los materiales de construcción no solamente son inversión de energía
en su fabricación, sino con su uso contribuyen al no confort de las
edificaciones en detrimento de una eficiencia energética que obliga al
uso de equipos de enfriamiento como es el caso de la costa.
Los ecomateriales
¿ Què son los Eco Materiales (*)
Materiales de construcción: viable, tanto en el aspecto
ecológico como en el económico y resultados de
diseños que cumplan las siguientes condiciones:
Ser recursos de una región o localidad, qué al ser
explotados y transformados racionalmente, posean
condiciones de calidad y eficiencia, con menor
afectación al ambiente.
También pueden
materiales.
ser
resultado
del
reciclaje
(*) III Conferencia Internacional de Eco Materiales. Nov.2005. La Habana-Cuba.
de
Características de los eco materiales
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•
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•
•
•
Accesibles y económicos
Materias primas del entorno y renovables
De menor peso
Conductividad e inercia térmica (en función del clima)
Resistencia a esfuerzos físicos y mecánicos
Resistencia razonable a la humedad
Aislantes acústicos
Aislantes térmicos
Aptitud para acoplarse con otros materiales
Durables
Aspecto estético positivo
Reducida Energía incorporada.
Reciclables
Tasa de energía para la producción de
materiales de construcción (ECO-COSTO)
Material
Bambú
Madera
Hormigón
Acero
Unidad
MJ / m3 por
N/mm2
MJ / m3 por
N/mm2
Valor
30
MJ / m3 por
N/mm2
MJ / m3 por
N/mm2
240
80
1500
Prof. Jules Janssen
Eindhoven University (NL)
MJ / m3 X N / mm2
E C O COSTO
OTROS
HIGH
TECH
2500 ALUMINIO
MATERIALES
CONVENCIONALES
1 500 ACERO
240 HORMIGÓN
ECOMATERIALES
MATERIALES
TRADICIONALES
80 MADERA
30
BAMBÚ
>C O S T O
> Energía incorporada
> Contaminación
> Emisión CO2
Energía incorporada: caso BAMBÚ
8. Wood bamboo
> TECNOLOGÍA
> ENERGÍA INCORPORADA
7. Long teng
6. Laminados
5.Aglomerados
4.Mat board
3. Eco materiales UCSG
2. Estera
1.
manual
Cortados a machete
0. Estado natural
0%
> COSTO
< ACCESO
SOCIAL
Composición de los ECO MATERIALES
Materiales
Tradicionales
• TIERRA
• BAMBÚ
• MADERA
• FIBRAS
• HOJAS
• OTROS
ECO MATERIALES
80-90%
Materiales
“Modernos”
• ACERO
• CEMENTO
• ALUMINIO
• VIDRIO
• OTROS
La industria de la construcción es causante del 40% de emisión de GEI
Cada m2 de construcción convencional equivale a 7 TM de emisión de CO2
Materias primas para el proyecto: UCSG -SENESCYT
Materia prima I: guadua AK
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•
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•
•
Local , regional y nacional
De bajo costo
Auto renovable
Aprovechable a corto plazo
Alto valor ambiental: Fijador del CO2,Productor de O2
Conocimiento tradicional en áreas rurales
Propiedades físicas y mecánicas excelente
Población urbana y rural la usa en deficientes condiciones
Materia prima II: papel periódico reciclado
• Abundancia local, regional y nacional
• Bajo costo
• No tóxico
Materia prima III: arcillas
•
•
•
Abundancia local, regional y nacional
Bajo costo
Fácil extracción
1
guadua: símbolo de pobreza
CASAS VIEJAS ….
INVASIÓNES….
INCENDIOS…
2
La guadúa en Hogar de Cristo
SOLUCIÓN
TEMPORAL
NO
SOSTENIBLE
3
La guadúa en la arquitectura vernácula
4
La guadúa para ingenieros y arquitectos
ANDAMIOS
SOPORTES
AYUDAS EN
EMERGENCIAS
5
La guadua en proyectos puntuales
Nativa
Bambú
D. J .Morán U
C. D. Loaiza
Amantes
Sumpa
D. J .Morán U
R. Vega
D. Loaiza
Grupo Nobis
D y C. J Morán U
Grupo Wong
D y C: J Morán U
CENSO DE POBLACIÓN Y VIVIENDA
2010
¿Cuántas personas viven en casas de
caña en la 5 provincias de la costa.?
año: 2010
VIVIENDAS* POR PROVINCIAS, SEGÚN MATERIAL DE PAREDES
Material de paredes exteriores
Provincia
Caña revestida o bahareque Caña no revestida Total
El Oro
6.274
7.376
13.650
Esmeraldas
6.758
7.472
14.230
Guayas
52.939
82.148
135.087
Los Rios
13.902
26.467
40.369
Manabi
29.203
59.541
88.744
Santa Elena
5.991
8.812
14.803
133.173
198.405
331.578
Total
Total de viviendas por Provincias de la costa:
331 578 Unid (*)
No. de personas que habitan en casas de caña: 1 657 890 p.
(*) Fuente INEC
Los resultados
Los eco materiales derivados de la guadua
4
PRODUCTOS
Tableros en proceso de patente
La idea principal…..
TRANSFORMAR CILINDROS EN SUPERFICIES PLANAS Y
FUERTES………SIN DESPERDICIOS….SIN EQUIPOS COMPLEJOS
NOTA:
CONDICIÓN:
NO
IMITAR A ASIA EN MÁQUINAS Y/O PROCESOS..
Otra idea importante
BUSCAR RESPUESTAS EN EL SABER TRADICIONAL
DE LOS CAMPESINOS DE ECUADOR Y COLOMBIA EN
SUS FORMAS ANCESTRALES DE TRANSFORMAR LA
GUADUA.
OBJETIVO FINAL
CONVERTIR A COMUNIDADES CAMPESINAS EN
PROVEEDORES DE MATERIA PRIMA SEMI
ELABORADA Y ASÍ MEJORAR SUS INGRESOS.
¿Qué pueden hacer?
SELECCIONAR, CORTAR, CURAR DE FORMA NATURAL Y
QUÍMICA, SECAR, DIMENSIONAR Y TRANSFORMAR A CAÑA
PICADA, MEDIAS CAÑAS, TRIPAS, ESTERAS Y TRANSPORTAR A
LAS PLANTAS PARA EL PROCESO FINAL
4
TRANSFORMACIONES TRADICIONALES:
•
•
•
•
GUADUA ANGUSTIFOLIA
ESTERILLA O CAÑA PICADA
MEDIAS CAÑAS
TRIPA DE LA CAÑA PICADA
CINTAS DE PACHINCHE
TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ECUADOR
Caña picada
Latas de Caña
Cintas de Caña
Caña Guadua
Guadua Angustifolia
Kunth
Residuos
de Caña
PREPARACIÓN DEL TABLERO PLAS BAM PARA EL PRENSADO
A
8) PRENSADO
B
C
PROCESO DE PRENSADO
EXTRACCIÓN DEL TABLERO
1. ECU BAM:
Usos:. entrepisos, tabiques
Tablero estructural.
ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales
Ecu
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm
2. PLAS BAM: Tablero
Usos:
estructural.
entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales.
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm
3. TRIP BAM:
Usos:
Tablero ligero
cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm
4. ESTER BAM: Tablero ligero
Usos:
cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm
Los eco materiales
IGNÍFUGOS
• PLAC CEL (placa)
• REC CEL (recubrimiento)
2
PRODUCTOS
Ignífugos en proceso de patente
2
PRODUCTOS
COMBUSTIÓN DE PLAC-CEL A 900 CO
APLICACIÓN DE LLAMA DIRECTA
COMBUSTIÓN SOBRE PROBETA DE GUADUA, RECUBIERTA
POR EL INTERIOR CON REC CEL
Ensayo final de fuego
8 de Mayo del 2012
1
2
3
4
5
6
7
9
8
10
Equipamiento de la Planta Piloto
Recursos:
SENESCYT y UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL
PRENSA - 300T- CON PRESION VERTICAL Y LATERAL.
SUPERFICIE ÚTIL DE 1.22 m x 2.44 m
Diseñada, construida e importada sobre pedido del Proyecto
Esterilladora o picadora automática: pica, abre y limpia
la guadua rolliza
Patente en suspenso hasta adaptación de detalles de la máquina
Maquina cortadora de estrella modificada para corte
longitudinal de caña rolliza
CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO
Diseñada y construida para el Proyecto
CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO ACELERADO
Diseñada y construida para el Proyecto
2 HERRAMIENTAS MANUALES
En proceso de patente
SACA NUDOS
PALIN MODIFICADO
La situación actual
ENSAYOS DE NUEVOS PRODUCTOS EN PROCESO
Resultados a nivel de probetas.
Realizados de Agosto 2011 a Abril 2012, bajo el patrocinio de la UCSG
( * ) 2DA. FASE DEL PROYECTO
ENSAYOS: Tableros rellenos con diversos materiales reciclados
para uso en aislamientos acústicos, térmicos, etc.
Relleno de poliestireno
Relleno de cartón celular
Relleno de poliuretano
de baja densidad
Relleno de madera de balsa
L= 7 m
Viga laminada con segmentos de tableros Luz: 1m a 7 m.
ENSAYOS: Tejas y planchas onduladas para cubiertas (12.5 x 25 cm
y 50 cm x 50 cm) Meta: 1.22 x 2.44 m
ENSAYOS: tableros estructurales a partir de guadua y
fibras y materiales intermedios
Fibras de guadua
Estopa de coco
Tamo de arroz
ENSAYO EXPERMENTAL :
Obtención de bambú macizo o wood bamboo
Probeta: 12.5 x 25 cm
Densidad: 1.15 g /cm3
Prensa: 30T
En la tercera semana de mayo 2012,
el Consejo Universitario de la UCSG,
decidió la institucionalización de la
Planta Piloto de Ecomateriales como
una unidad académica a la orden de
todas la Facultades de la UCSG,
garantizando su financiamiento y
trabajos de investigación.