Sin requerir maquinaria y sólo formación mínima, los cobijos de bolsas de arena de Cal-Earth ofrecen un sistema de construcción idealmente adecuado para proporcionar alojamiento de emergencia resistente a terremotos, pero igualmente eficaz para la construcción de casas familiares. Siendo fácilmente adaptable a los materiales locales, las diferentes necesidades y circunstancias, los arcos sin madera, las cúpulas y las bóvedas han sido transferidos con éxito a más de veinte países por todo el mundo. Más de 1000 moradas han sido construidas y se han formado a 400 aprendices.

 

Descripción del Proyecto

Fines y Objetivos

  • Proporcionar diseños de vivienda ambientalmente sostenibles, usando materiales simples que puedan ser construidos fácil y rápidamente.
  • El sistema de construcción se enfoca en el uso de materiales autóctonos y ecológicos.
  • Transferir esta propuesta a través de la educación y la formación.

Cal Earth

En 1991, el arquitecto de gran renombre internacional Nader Khalili fundó el Instituto Californiano de Arquitectura y Arte de la Tierra (el Instituto Cal-Earth) una organización educativa y de investigación sin ánimo de lucro. El instituto está situado en el Desierto de Mojave, 50 millas al este de los Ángeles en un área que frecuentemente experimenta temperaturas extremas de calor y frío además de terremotos y fuertes vientos.

La filosofía de Cal-Earth está basada en el equilibrio de los elementos naturales de la tierra, agua, aire y fuego y su unidad para el beneficio de las artes y la humanidad. Como pioneros en tecnologías de arquitectura cerámica y de tierra, la gama de trabajo de Cal-Earth varia de innovaciones técnicas publicadas por NASA para la construcción lunar y marciana hasta diseños y desarrollos de las Naciones Unidas para las personas sin casa de todo el mundo.

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Este proyecto realiza investigación práctica en arquitectura sostenible de la tierra a través de edificios y prototipos de pruebas de tamaño natural y educando al público en arquitectura medioambiental. Desarrolla y utiliza tecnología simple basada en técnicas autóctonas y ecológicas.

Aplicar la tecnología

Cuatro tipos principales de construcción han sido desarrollados: cobijos de emergencia, una pequeña casa, un sistema de tres bóvedas que proporciona una casa estándar de tres dormitorios y una cúpula de cerámica o ladrillo fino de concha. Aunque los edificios desarrollados por Cal-Earth tienen una gama diversa de usos y aplicaciones, son particularmente apropiados como alojamientos de emergencia, para satisfacer las necesidades de personas sin casa o desplazadas, bien en el periodo subsiguiente a desastres naturales o en áreas destrozadas por la guerra donde existen grandes números de refugiados o personas internamente desplazadas.

Usando la forma duradera de arcos, cúpulas y bóvedas, esta tecnología se aplica para crear estructuras de concha de curvatura simple o doble que son a la vez fuertes y estéticamente agradables.  Los cobijos son de alto rendimiento energético en cuanto a calefacción y enfriamiento pasivo y no se utiliza madera alguna en la construcción. Se pueden incluir puertas y ventanas convencionales.  Un cobijo típico de emergencia consiste en un espacio principal abovedado con espacios auxiliares para servicio de cocina y sanitarios.

El sistema ha sido particularmente apropiado para proporcionar cobijo temporal al no ser caro y al permitir que los cobijos se puedan construir rápidamente sin maquinaria y con formación mínima solamente. El proyecto ha extendido la gama de opciones de construcciones flexibles y de bajo coste disponibles, para su uso en situaciones temporales y permanentes y ha sido utilizado por el Programa de Desarrollo de las Naciones Unidas (UNDP) y el Alto Comisionado de las Naciones Unidas para refugiados (UNHCR).

El sistema de cobijo de sacos de arena satisface los estrictos requisitos para refugiados de UNHCR, el país anfitrión, y los refugiados mismos.  Los países anfitriones a menudo no permiten que estructuras permanentes sean construidas con el fin de alentar a los refugiados a que vuelvan a su tierra natal. La tecnología de “superadobe” construye cobijos que duran una temporada antes de volver a la tierra, a menos que sean impermeables y acaben como casas permanentes. UNDP y UNHCR seleccionaron la tecnología del proyecto para usarla en cobijos temporales para personas desplazadas al disponer de las siguientes características:

  • Flexibilidad en tamaño, área de superficie y diseño.
  • Asequibilidad.
  • Velocidad con la que los cobijos se pueden construir.
  • Requisitos mínimos de habilidades in situ
  • Los cobijos temporales tienen el potencial de ser engrandecidos y mejorados para convertirse en casas permanentes.

Como resultado del proyecto las personas que se quedan sin casas por desastre natural o provocado por el hombre podrán tener un cobijo cómodo y seguro y empezar a reconstruir sus vidas.

Proceso

Puesto que el proceso de construcción requiere habilidades mínimas in situ los residentes pueden construir sus propias casas bajo la supervisión de una persona formada. Los sacos que compensan la estructura se pueden llenar con material de la tierra in situ directamente en las paredes y tanto o tan poco como la persona que construye pueda gestionar. Los pesos grandes no necesitan ser alzados y la familia entera incluido  mujeres, niños y mayores pueden estar intrínsicamente implicados en la construcción de su nueva casa.

La gente tiene poder para construir su propia casa, mientras que al mismo tiempo preserva los recursos de la naturaleza y la energía, deteniendo la deforestación y reduciendo la polución. La flexibilidad de los planos y los acabados disponibles permiten la integración de formas, colores y diseños estéticos tradicionales y autóctonos.

Tecnologías Innovadoras

Después de una extensa investigación en los métodos de construcción vernácula de la tierra en Irán, seguido de un prototipo de tallado, Cal-Earth desarrolló los sacos de arena, o el sistema de “superadobe” de construcción. Esto conlleva el relleno de sacos de arena con tierra, comprimiéndolos con una apisonadora de mano y distribuyéndolos en recorrido con un plano circular.  Los recorridos circulares son distribuidos en ménsula cerca de la parte superior para forma una cúpula. Alambre de púas se distribuye entre los recorridos para prevenir que los sacos de arena se muevan y poder proporcionar resistencia a los terremotos. La estructura resultante es extremadamente segura y capaz de soportar inundación, fuego, huracán y terremoto. Los estabilizadores como cemento, cal o ceniza añaden un diez por cien de volumen para aumentar la durabilidad.

El sistema ha sido utilizado para arcos estructurales, cúpulas, bóvedas y formas rectilíneas convencionales. Este método puede construir silos, clínicas, colegios o infraestructuras como embalses, carreteras, puentes y además se puede utilizar para estabilizar las costas y los cursos de agua.

Resistencia a terremotos

Las casas de la tierra, aunque se utilizan ampliamente por todo el mundo, son vulnerables a los terremotos, la lluvia y la nieve. Las construcciones “superadobe” de Cal-Earth pueden ser reforzadas con alambre de púas, usando sacos de arena llenos de tierra mojada y que han pasado las pruebas de resistencia sísmica de California. Tras seis años de revisiones técnicas y pruebas, se emitieron los permisos de construcción de California para su uso como casa.  Este logro, además de obtener la aprobación de construcción en otros estados de Estados Unidos, representa un cambio importante de prácticas anteriores. Las estructuras de tierra reforzadas habían estado prohibidas en California durante los últimos 50 años.

Financiación

El capital inicial utilizado para establecer el Instituto fue de 10.000 dólares USA. Los costes de capital para la construcción de casas son bajos de aproximadamente 650 dólares USA para una simple casa y de hasta 7.000 dólares USA para un edificio individual más grande en los EE.UU. Estos costes son satisfechos por las organizaciones de socios comisionistas.

El trabajo del Instituto Cal-Earth está apoyado por las subvenciones de un número de organizaciones, pero en su mayoría es auto suficiente.  Los ingresos de cursos de formación, planos de casa y venta de libros y videos cubren la mayoría de los costes generales anuales. Estos costes se mantienen lo más bajo posible entre 200.000 y 250.000 dólares USA por año. Futuras corrientes de ingresos están también emergiendo de proyectos arquitectónicos, cuotas de asociación y el desarrollo de cursos de aprendizaje a distancia.

Impacto

Cal-Earth se ha asociado con otras organizaciones para transferir y adaptar la tecnología de construcción y los diseños prototipos. Estas comprenden UNDP, UNHCR, Organización de Desarrollo Industrial de las Naciones Unidas (UNIDO, por sus siglas en inglés), y otros organismos internacionales no gubernamentales.

Existe un programa en marcha para aspectos de construcción y educativos del trabajo de Cal-Earth. Los proyectos individuales han sido establecidos en muchos países del mundo incluyendo las Bahamas, Bélgica, Brasil, Canadá, Chile, China, Ghana, Guatemala, India, Irán, Méjico, Mongolia, Nepal, Pakistán, Panamá, Siberia, Sudáfrica y Tailandia. Estos varían de cobijos de emergencia pequeños a grandes casas familiares. Se estima que más de 1.000 moradas de ese tipo se han construido hasta la fecha y 400 aprendices/formadores han sido enseñados.

 

¿Por qué es innovador?

  • Casas de bajo coste de diseño innovador que se pueden construir usando materiales fácilmente disponibles.
  • Métodos de construcción fácil y rápida posibilitan que la gente mayor, mujeres y niños puedan participar en la construcción de sus casas.
  • Su capacidad para resistir una variedad de desastres naturales incluyendo terremotos, fuego, inundación y huracanes.
  • Construcción temporal que puede ser fácilmente adaptada a una estructura permanente.

 

¿Cuál es el impacto medioambiental?

Un principio clave de diseño de los cobijos de sacos de arena es la sostenibilidad. La energía utilizada para construir y mantener las estructuras viene del sol, viento, gravedad y de las manos humanas.

El uso de tierra como material de construcción principal elimina los costes de transporte pues esto está disponible en el emplazamiento de la construcción. La tierra es excavada manualmente, usando herramientas sencillas, manteniendo el coste de producción ambiental muy bajo. Los sacos de arena y el alambre de púas se obtienen localmente.

La propuesta de Cal-Earth reduce la cantidad de madera utilizada en la construcción y tiene un uso mínimo de cemento, ladrillos y acero. Esto reduce mucho la energía incorporada de los materiales de construcción del proyecto.

Las estructuras tienen paredes gruesas de tierra asegurando así unos niveles altos de aislamiento contra temperaturas extremas. Conductos de aire han sido incorporados en los diseños para asegurar efectos refrescantes en climas calurosos.

 

¿Cómo es su sostenibilidad financiera?

Los costes generales de operación del Instituto de Cal-Earth son mantenidos lo más bajo posible.  Los costes actuales entre 200.000 y 250.000 dólares USA por año son satisfechos a través de un número de fuentes. Las donaciones suman un 29 por cien de los ingresos requeridos y el resto un 71 por cien procede de las ventas de libros y videos, cursos de formación y la provisión de planos de vivienda. Los ingresos netos cada año están entre 5.000 y 20.000 dólares USA.

Se espera que los ingresos continúen procediendo de las mismas fuentes en el futuro. Ingresos adicionales serán derivados de los servicios de aprendizaje a distancia que han sido desarrollados recientemente y por los cuales se aplica una tarifa a aquellos que pueden pagarla. Esta tarifa será suprimida para aquellos que estén necesitados.

Puesto que la vivienda proporcionada en este proyecto no depende del corte de árboles, la soldadura de acero o la fabricación de hormigón, los costes se mantienen muy bajos. Fabricado usando tierra y alambre de púas, un cobijo de tamaño familiar puede ser construido por un coste de 650 dólares USA. Los cobijos se pueden construir rápidamente y con un mínimo de habilidades en el emplazamiento. Los cobijos tardan en ser construidos entre uno y sietes días, dependiendo del tamaño del cobijo y del contexto en el que son construidos. En 1995, cinco refugiados iraquíes construyeron 14 de estos cobijos en seis días. Con los métodos de Cal-Earth, es posible erigir una casa permanente por poco más del precio de una tienda de campaña.

 

¿Cuál es el impacto social?

El elemento de auto ayuda en el proceso de construcción actúa para asegurar altos niveles de cooperación en la construcción de unidades de vivienda. La participación en el proceso de construcción de sus propias casas ha sido un proceso fortificante para muchos. Los esfuerzos en comunidad de la construcción en caso de desastre ayudan a reunir a las comunidades asoladas.

La construcción de estos cobijos exige unas habilidades mínimas, que pueden ser fácilmente enseñadas por trabajadores capacitados. Más de 400 aprendices han sido formados en la tecnología de la construcción y han pasado estas habilidades a otros. En el proyecto de Pakistán por ejemplo, más de 500 personas locales fueron formadas por los aprendices de Cal-Earth.

El sistema de construcción del proyecto proporciona seguridad y protección en contextos posteriores a un desastre además de entornos de vida interior saludables. Se ha demostrado que los cobijos son seguros en casos de terremotos, inundaciones, fuegos y huracanes y el bajo coste de construcción permite que aquellas personas con ingresos más bajos puedan proporcionarse a sí mismo una casa decente y segura.

Obstáculos Encontrados

  • Inicialmente las tecnologías fueron satisfechas con mucha resistencia de las autoridades de la construcción que se oponían a los métodos de la construcción y los materiales, que no dependieran del cemento y el acero para fuerza y estabilidad.
  • Mientras la tecnología proporciona trabajos para muchas personas, su falta de materiales fabricados no proporciona un beneficio para intermediarios y como resultado no es fomentado activamente a nivel comercial.
  • Los países anfitriones no permiten a menudo que estructuras permanentes sean construidas pues en la mayoría de casos quieren animar a los refugiados a que vuelvan a su tierra natal.
  • La resistencia cultural a vivir en construcciones de tierra.

Lecciones Aprendidas

  • La gente puede proporcionar sus propios cobijos si son proveídos con los conocimientos necesarios y reciben ayuda con los materiales.
  • Si la tecnología va a ser transferida a gran escala, los conocimientos técnicos que permitan a otros desarrollar las casas independientemente tiene que ser compartida mucho más ampliamente. Los programas de aprendizaje a distancia ha sido desarrollado para permitir que las técnicas sean distribuidas más ampliamente.

 

Evaluación

California cuenta con algunos de los códigos más estrictos del mundo con relación a los terremotos y por eso la credibilidad de la construcción para resistencia a seísmos ha sido bien establecida. Ha sido basándose en esta acreditación que las autoridades de Pakistán han aceptado su uso en áreas devastadas y de terremotos. El Departamento de Seguridad y Construcción Hesperia (la municipalidad local donde el Instituto tiene su base) continúa monitorizando los prototipos según degeneran y según nuevas versiones son construidas.

El método de construcción ha sido desarrollado durante muchos años de pruebas y experimentación. Los prototipos han sido rigurosamente probados por una serie de instituciones incluyendo la Autoridad Reguladora de Construcción de California (bajo los estándares uniforme de código de la construcción) y la UNDP construyó y probó un prototipo anterior usando la tecnología en el campo. California está cambiando su esquema de regulaciones de construcción hacia el Código de Construcción Internacional y por ello se están llevando a cabo más pruebas.

 

Transferencia

Más de 400 aprendices de Cal-Earth están enseñando y construyendo cobijos de sacos de arena en países de todo el mundo, incluyendo Irán, India, Méjico, Chile, Pakistán, Siberia, Tíbet, Sudáfrica y los EE.UU. Centros de formación están siendo establecidos en Europa y Oriente Medio y actualmente se están estudiando posibilidades de otros centros en Australia, África y Oriente Medio. El programa recientemente desarrollado de aprendizaje a distancia extenderá la accesibilidad a la formación de Cal-Earth. El programa es impartido en un formato práctico e interactivo y será puesto a disposición de las universidades, ONG y aquellos en necesidad por todo el mundo.

El método de construcción ha sido utilizado por todo el mundo. Cuarenta construcciones diseñadas por Khalili fueron construidas en Irán por el Alto Comisionado de las Naciones Unidas para Refugiados tras la guerra Irán-Irak; y diseños de “superadobe” están siendo utilizados en el Caribe como parte de los esfuerzos por realojar a la gente tras el Huracán Mitch que devastó el área en 1998. Cal-Earth se ha asociado con la fundación The Strategic Actions Social Impact (SASI) Foundation con el nombre de Cal-Earth Pakistán. Cuatro aprendices han sido enviados para enseñar a los constructores locales en centros de formación cerca de los campos de refugiados. Más de 500 constructores han sido formados y se ha completado un gran número de casas pero la cifra exacta no se conoce con certeza.

Una serie de proyectos construyendo en base a la tecnología “superadobe” han sido desarrollados en California, el estado sede del Instituto Cal-Earth. Esto incluye una residencia de 12 dormitorios en un colegio, 12 celdas para un monasterio y 10 residencias para familias, incluyendo una gran casa de estilo americano de 400m², que ha sido erigida en cuatro semanas.

A nivel nacional, el Instituto trabaja mayoritariamente con clientes privados – tanto organizaciones como individuales. El diseño está siendo utilizado para casas de bajo coste que son acabadas según los estándares contemporáneos de EE.UU. Aproximadamente 20 casas de ese tipo han sido completadas hasta la fecha.

 

Asociación

Profesional, Investigación/Académico, organismos internacionales, agencia donantes, sector privado