CON CRITERIO
Arquitectura y Urbanismo, Vol. XXIV, No. 1/2003
HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCCIÓN Y PREVENCIÓN UNA CONDICIÓN NECESARIA Obdulio Coca
El hombre primitivo fue conformando su hábitat a partir de su relación con el medio natural, valorando los peligros a los que estaba expuesta su comunidad El presente artículo forma parte de los estudios bibliográficos realizados durante la preparación de mi Doctorado en el tema: “La prevención de desastres durante el proceso de proyecto”. Por la importancia que para la actividad preventiva tiene aprender de las experiencias de nuestros antecesores, se ofrece este material de gran utilidad a la actividad inversionista, proyectista y del seguro. Palabras clave: historia de la construcción, prevención de desastres, desastres naturales
The present article is part of the bibliographical studies carried out during the preparation of my Doctorate in the Topic: «The prevention of Disasters during the Process of Project» For the importance that has to learn of the experiences of our predecessors for the preventive activity, it offers this material of great utility to the activity investor, planner and of the insurance. Key words: history of the construction, prevention of disasters, natural disasters. OBDULIO COCA RODRÍGUEZ. Arquitecto. Profesor Auxiliar de Proyectos Arquitectónicos. Facultad de Arquitectura de La Habana, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría. Jefe del Grupo de Estudios de Riesgo de Desastres del Centro de Estudio de Tecnologías Avanzadas (CETA). E-mail:
[email protected]. Recibido: marzo 2002 Aprobado: octubre 2002
I NTRODUCCIÓN El hombre desde los primeros estadíos de su desarrollo ha ido conformando su hábitat a partir de su relación con el medio natural, para lo cual ha tomado en cuenta múltiples factores condicionantes entre ellos los peligros a los que estaba expuesta su comunidad. La respuesta a estas exigencias del medio se fue dando empíricamente mediante soluciones prácticas que permitieron reducir los riesgos. Estas soluciones se fueron probando a través de generaciones en correspondencia con la regularidad de afectación de los fenómenos naturales y el comportamiento de las estructuras físicas ante el impacto de dichos peligros, de esta forma se fue conformando en algunos lugares una cultura del riesgo. El proceso de conformación de una cultura local de los riesgos a través de la historia humana ha estado sujeta a desarrollos y retrocesos. Allí donde el impacto de peligros naturales con una frecuencia alta no catastrófica ha facilitado la observación del comportamiento de los edificios y el empleo de técnicas capaces de reducir los daños, se ha podido conformar esa cultura local de riesgos. Sin embargo, en otros lugares esa cultura puede perderse ante el impacto de un evento altamente catastrófico que lo destruye todo o ante violentos procesos de dominación cultural como el ocurrido en América a consecuencia de la conquista y colonización española, caracterizado por el desconocimiento o la subestimación de medidas de protección desarrolladas y probadas durante siglos por las civilizaciones precolombinas lo cual ocasionó en algunos lugares nefastas consecuencias para nuevos pueblos y ciudades fundadas en zonas impropias o por la implantación de técnicas constructivas europeas sin la adecuación necesaria. Las soluciones de protección ante el impacto de amenazas naturales han estado condicionadas por la interrelación de un conjunto de factores tales como: el nivel de desarrollo económico y social alcanzado por un determinado grupo social, el grado de conocimiento sobre el comportamiento de determinadas amenazas potenciales del lugar, las condiciones naturales climáticas y geográficas en los emplazamientos, así como los materiales disponibles y las técnicas constructivas desarrolladas. Esto explica la diversidad de soluciones y las semejanzas de algunas en regiones distantes entre sí debido a la coincidencia de uno o más factores de los mencionados.
En Japón y en China, así como en Grecia antigua, se encuentran ejemplos de empleo de técnicas sismorresistentes. Templo de Horiuji, Japón.
En la historia de la humanidad ha ocurrido un proceso de adaptación continua para reducir el impacto de amenazas naturales sobre el hábitat. Desde la antigüedad, 3 500 años ane, los griegos incorporaron técnicas antisísmicas en la construcción de sus edificaciones que aún hoy se reconocen como válidas. Reliquias como el Partenón han sobrevivido siglos y muestran soluciones susceptibles de aplicación en la construcción moderna. 1 La cultura griega tiene muchos ejemplos de desarrollo de técnicas sismorresistentes empleadas y perfeccionadas a lo largo de milenios, como ocurre también con la cultura oriental principalmente China y Japón. Otras civilizaciones americanas precolombinas legaron didácticas enseñanzas de adaptación de sus estructuras físicas y hasta organizativas al efecto de múltiples fenómenos naturales. La forma en que la población precolombina de los Andes se adaptó a la existencia de fenómenos tectónicos y a las sequías fue efectiva y les permitió no solo la sobrevivencia sino el florecimiento de su cultura, lo que ha sido corroborado a través de investigaciones arqueológicas donde hay muy poca evidencia de mortalidad 2 y de otros daños mayores. La forma en que el hombre ha ido adaptando su ambiente construido a la existencia de determinados fenómenos naturales para alcanzar condiciones seguras en la comunidad y en los edificios puede expresarse a través de la respuesta a cuatro aspectos esenciales: el planeamiento o diseño, la localización o emplazamiento, la configuración o forma de las edificaciones y las técnicas y materiales empleados.
EL
PLANEAMIENTO
En la concepción del planeamiento como el acto de planificar previamente la forma, organización y disposición de los componentes de una edificación, conjunto o asentamiento urbano vemos ejemplos como el de la mayoría de los pueblos
Incas en los que no sobrepasaban las cien familias 3 y dispersaban en un territorio extenso, lo cual unido al desarrollo de edificaciones de una sola planta espaciadas a lo largo del camino, 4 contribuyó considerablemente como modelo de diseño urbano a la reducción del impacto de los terremotos en dichos asentamientos. Otra interesante forma de prever y prepararse para el impacto de determinados fenómenos naturales producidos en la región andina fueron los qollqas o almacenes de acopio para productos excedentes que garantizaban la reserva necesaria para caso de catástrofes. Durante la conquista y colonización los españoles ignoraron los conocimientos andinos sobre territorialidad y modelos de asentamiento, aunque en muchos casos erigieron las edificaciones sobre los basamentos de las edificaciones precolombinas, importaron modelos urbanos europeos de trama urbana compacta en forma de cuadrícula, con calles angostas y medianería en la forma de asociación de las edificaciones, con un segundo piso como depósito. 5 Estas características de los modelos importados fueron en algunos casos contraproducentes ante riesgos sísmicos, lo cual incrementó notablemente la vulnerabilidad de nuevos asentamientos ante el impacto de esos eventos. Otras formas de adaptación a las amenazas del lugar fueron obviadas, como el caso de la zona oeste de la cordillera de los Andes en el actual Perú donde existe una zona de desierto en la costa en la que los incas desarrollaron cuidadosos sistemas de irrigación para el manejo del agua que alcanzaron altos niveles en la aplicación de la ingeniería hidráulica, sin embargo durante la colonización fueron seriamente dañados.6
EL
EMPLAZAMIENTO
El riesgo de afectación por fenómenos naturales ha constituido un factor importante para la decisión sobre el emplazamiento de los asentamientos humanos, estableciéndose una interrelación entre las amenazas, el potencial defensivo del medio natural y la adecuación de las construcciones a estas exigencias. En la elección del sitio se consideran diferentes factores incluidos los riesgos de fenómenos naturales causantes potenciales de catástrofes, reducir estos ha sido siempre un principio que se ha puesto de manifiesto, convivir con el riesgo y buscar formas de enfrentarlo con la menor afectación posible ha sido una necesidad.
Panos Touliatos. “Prevención de desastres sísmicos en la historia de las estructuras en Grecia”. En Desastres: Modelo para armar.“Colección de piezas de un rompecabezas social”, Elizabeth Mansilla (Editora). Sección V, Capítulo 15. (www.desenredando.org), p.1. 1
2 Anthony Oliver-Smith. Perú, 31 de mayo, 1970: “Quinientos años de desastres”. En Desastres y Sociedad, enero julio 1994, No.2, Año 2. Especial: Tragedia, cambio y desarrollo. (www.desenredando.org), p. 15. 3 4
Ibídem, p. 13. Ibídem, p. 16.
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Conos en Capadocia.
El hombre primitivo encontró en las cavernas un excelente refugio natural que le sirvió de protección tanto de los rigores del tiempo como de las fieras que representaban una amenaza para su propia vida; en ellas dejaron la huella de sus primeras manifestaciones místicoartísticas. En una fase más avanzada del desarrollo social ya transformaron las cuevas adecuándolas a nuevas necesidades ambientales y sociales, crearon sus propias cavernas excavando la roca y tallaron las rocas para conformar verdaderas obras de arte. Como ejemplos significativos pueden citarse los conos de Capadocia7 donde las características del suelo facilitaron la excavación y conformación de viviendas subterráneas desde la antigüedad hasta la Edad Media convirtiendo estos picos en un verdadero hormiguero, aproximadamente desde 1900 ane se conoce el establecimiento de una colonia de mercaderes de Asiria en este lugar. Otro caso es el de Petra, Jordania, aproximadamente en el siglo II, en el que la conformación de espacios va mas allá del simple uso utilitario, la ciudad se talla directamente sobre las montañas de roca como ocurre en las cuevas de Ellora y Ajanta (al noroeste de Bombay en la India), cavernas artificiales talladas en la roca durante los siglos V y XIII, las que conjuntamente con las de Petra constituyen verdaderas obras de arte. La ponderación del conjunto de factores influyentes en la elección del lugar ha llevado implícito el propio riesgo y el problema fundamental siempre ha estado en tomar la decisión correcta que más tarde no signifique la desaparición física del asentamiento y las vidas humanas, como ocurrió en el caso de las ciudades de Herculano, Pompeya y Stabiae en el año 79, las cuales fueron sepultadas totalmente, muriendo unas dos mil personas que no pudieron escapar a la erupción del Vesubio. Estas ciudades estaban expuestas también al riesgo sísmico, Pompeya ya había sido previamente impactada y arrasada por un sismo en el año 63. 52
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Un caso significativo lo constituye el asentamiento de Arequipa el cual posee fértiles tierras y suficientes recursos de agua gracias a las precipitaciones y al río Chili. Sin embargo, durante el imperio Inca este lugar se mantuvo escasamente poblado debido a que se encontraba en la zona con mayor actividad sísmica de los Andes y las montañas cercanas cubiertas de nieve eran muchas de ellas volcanes activos. El desconocimiento o la subestimación de estos riesgos en Arequipa ocasionó, solamente en el siglo XVII, su destrucción total o parcial por cuatro fuertes terremotos y una erupción volcánica. 8 Las adversas condiciones del medio natural en las que viven los esquimales ha propiciado la búsqueda de zonas protegidas del embate de los fuertes vientos helados como son los emplazamientos próximos a farallones y acantilados. Otro ejemplo de aprovechamiento de la topografía del terreno lo constituye la casa de Provenza en Francia, la cual aprovecha los desniveles del terreno para protegerse contra los vientos del norte con muy pocas aberturas hacia esta fachada, reservando la máxima área de ventanas hacia el sur, 9 en lugares donde las condiciones naturales del terreno no ofrecen protección, se crean artificialmente, como en algunas zonas de Suiza en las que se siembran grupos de árboles como barreras de protección. 10 Es muy difícil encontrar lugares totalmente exentos de riesgos, porque muchas veces las ventajas de un lugar están asociadas precisamente al riesgo, como pueden ser aquellos lugares cercanos a los ríos, a los lagos o a los mares y la susceptibilidad de inundaciones que esto trae aparejado. La localización de asentamientos humanos cercanos a los mares, ríos y lagunas ha sido una práctica histórica, pero esto sin dudas también ha entrañado riesgos de inundación ante la crecida de los niveles normales de las aguas ante los eventos meteorológicos extremos, lo que ha sido enfrentado por las diferentes culturas con soluciones particulares en correspondencia con factores de carácter económico social, geográfico, ambiental y técnico. Algunos casos constituyen ejemplos evidentes. Es el caso de las sociedades prehispánicas del centro de México utilizaron varios recursos de prevención contra las inundaciones, relacionados con la selección del sitio para construir. Durante el periodo posclásico tardío, los mexicas eligieron un islote en la porción central de la cuenca lacustre para edificar Tenochtitlan aceptando el riesgo y el reto de la inundación”, 11 por lo cual tuvieron que desarrollar sistemas de diques, calzadas-diques y canales para detener el embate de las olas y separar las aguas dulces de las salobres, drenarlas continuamente y evitar las inundaciones”. 12 La historia de toda la vivienda desarrollada en la zona del río Paraná, Argentina, desde la llamada natural o primitiva, posteriormente la vernácula y mas tarde los modelos contemporáneos importados se adaptaron a las condicionantes del medio, por lo que se construyeron levantadas sobre pilotes, dejando ese primer nivel libre como margen de seguridad ante el crecimiento del nivel de las aguas, se utilizó también el tablestacado con el propósito de aprovechar las
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márgenes del río y conformar una barrera que permitiera reducir el riesgo continuo de inundaciones provocadas por el río. 13 Las estructuras palafíticas son construcciones realizadas sobre pilares de madera los que enclavados en los fondos de ríos, lagos lagunas o mares como las casas ligeras de los pescadores a orillas del Bósforo proporcionan una mayor defensa y adecuación al medio. Al situarse a cierta altura sobre el nivel del agua permiten considerar las variaciones del nivel de esta y evadir su afectación. Este tipo de construcción ha sido utilizada también enclavada sobre la tierra para lograr un espacio de separación buscando protección contra animales peligrosos o para adaptarse mejor a la topografía irregular. Estructuras para la protección contra el oleaje conocidos como rompeolas fueron construidos por los antiguos griegos y romanos. En la ciudad de Alejandría fundada en el 332 ane donde se levantó el famoso faro conocido como una de las siete maravillas del mundo el cual fue derribado por un terremoto en el siglo XIV, se construyó con grandes bloques de piedra un rompeolas de casi 1,6 km de largo con el objetivo de proteger el puerto. También en Cesárea de Palestina (22 años ane) en la actual costa norte de Tel Aviv, se construyó por los romanos un rompeolas para el puerto del cual aun se conservan algunas ruinas.14 Las viviendas de las civilizaciones del antiguo Egipto se asentaron en el delta y en las márgenes del río Nilo, separadas unas de otras y rodeadas de tierras cultivadas, a salvo en lo posible, de las inundaciones, ya que su conformación con barro las hacía vulnerables a la acción continua de las aguas con el consiguiente riesgo de desplomarse. Los ricos resolvían el problema ubicándolas sobre plataformas o reforzando las paredes de barro con fibras vegetales o cañas para resistir mejor la acción de las aguas.15 En el caso de las construidas por los asirios 16 en las riberas del Tigris tenían basamentos hechos de piedras colocadas irregularmente para resistir las inundaciones que en ocasiones invadían las llanuras.17
Casa en Nueva Guinea. Solución de vivienda sobre pilotes.
CONFIGURACIÓN La definición de la forma a adoptar en la edificación constituye un proceso complejo que considera entre múltiples factores la manifestación de los efectos destructivos de cada tipo de amenaza sobre el edificio o conjunto. En algunos casos lo conveniente es que la configuración de la edificación ofrezca la menor oposición posible a las fuerzas de dicha amenaza, como es el caso de los fuertes vientos o de las corrientes de aguas en zonas de inundaciones. En otros casos, lo adecuado es la resistencia u oposición a dichas fuerzas como los casos de sismos o incendios. La forma del edificio, asentamiento o conjunto urbano es un aspecto de partida importante para lograr una solución de diseño segura. Las primeras definiciones de la forma deben contemplar cómo esta contribuye al comportamiento general del objeto de estudio ante la acción de determinadas amenazas, en qué medida atenúa el impacto de las mismas, si facilita la evacuación rápida de los moradores o usuarios ante una emergencia, si favorece la acción de brigadas de salvamento o contra incendios así como otras muchas interrogantes. Por supuesto las formas nunca se conciben en abstracto, en el propio proceso de concepción está presente la definición de los materiales y las técnicas a emplear para convertirlas en realidad construida. Muchas veces se asocia erróneamente la respuesta a las amenazas potenciales dependiendo solo de los aspectos técnico constructivos relacionados con el comportamiento de los materiales y no se toma en cuenta la importancia de la forma. Los fuertes vientos por eventos meteorológicos no constituyen la amenaza que más daños produce, sin embargo es una de la más extendidas en el mundo. Un análisis bastante frecuente en el diseño arquitectónico y urbano es el de la captación del viento, sin embargo este trabajo se enfoca a Ibídem, p.16. Ibídem, p.17. 7 Capadocia: Región de Turquía donde existe un gran número de picos de toba compactada de origen volcánico, los cuales fueron horadados para conformar viviendas. Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2000. © 1993-1999 Microsoft Corporation. 8 Ibídem, p. 16. 9 Amos Rapoport. Vivienda y cultura, Ed. Gustavo Gili, Barcelona, 1978, p. 134. 10 Ibídem, p. 188. 11 Linda Manzanilla. “Breve acercamiento de la aplicación de la arqueología para el estudio de los desastres” . En Desastres: Modelo para armar.“Colección de piezas de un rompecabezas social”. Elizabeth Mansilla (editora). Sección V. Capítulo 14. p,2 (www.desenredando.org) 12 Ibídem, p. 2. 13 Hernán Grigoni y otros. “Respuesta tipológica a los condicionamientos del medio a lo largo de la historia”, Informes de la Construcción, Vol. 43, No. 414-415, julioagosto/sep-oct., pp. 105-129. 14 “Alejandría”,Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2000. © 1993-1999 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. 15 Viollet Le-Duc. Historia de la vivienda humana, Edit. Centauro, México,1945, p. 75. 16 En Asiria, región al norte de la antigua Mesopotamia, estas construcciones en piedra eran bastante comunes, a pesar del barro como material de construcción bastante extendido. 17 Viollet Le-Duc. Opus cit, p. 75. 5 6
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los perjuicios que ocasionan los fuertes vientos huracanados y cómo a través de diferentes soluciones se logra reducir el impacto de los mismos. En los últimos tiempos estudios sobre el comportamiento de los vientos en su interrelación con los edificios se realizan en laboratorios y túneles de vientos, que permiten prever los efectos de los mismos en la configuración de conjuntos urbanos y edificios, y como resultado de los cuales se mejoran las soluciones de diseño. Los vientos producen sobre los volúmenes que se interponen en su camino una serie de efectos los cuales están asociados a la forma, las proporciones, la altura o las aberturas en los volúmenes. Dentro de estos se pueden mencionar algunos como el de esquina que produce una aceleración del aire en los bordes de la edificación, o el de abertura que produce mayor intensidad del viento en la zona baja de la edificación en volúmenes que se encuentran elevados con respecto al suelo. En muchas soluciones dadas de forma empírica en la construcción, el hombre en un proceso largo de aprendizaje, ha encontrado una respuesta apropiada para atenuar los efectos dañinos de los vientos fuertes sobre las edificaciones que pueden en ocasiones llegar a destruirlas. El iglú es una óptima respuesta técnica al emplear el material disponible (el hielo) y resolver de una vez paredes y techo, resulta cierto que da respuesta a la conservación del calor en su interior y también con su forma aerodinámica evade los molestos vientos fríos de esas latitudes y reduce los efectos de borde o esquina que se producen en formas prismáticas. El yurt18 presenta también una forma aerodinámica que disminuye la incidencia directa de los fuertes vientos sobre el mismo, lo que unido al tipo de materiales empleados y a la forma de anclaje al terreno, lo hacen mucho más estable y seguro. Tanto el iglú como el yurt son dos soluciones ubicadas en climas y contextos diferentes, pero con un aspecto en común, que ambos necesitan protegerse del viento y han asumido formas semejantes y diferentes a la vez, en correspondencia con los materiales y técnicas de construcción al alcance de cada medio geográfico. Un componente constructivo en el que el viento actúa provocando diferentes efectos en función de la forma es la cubierta. Generalmente sobre las mismas se producen succiones, que tienden a levantarla, pero si son inclinadas estas disminuyen y a partir de cierto ángulo estas fuerzas se convierten en presiones positivas que son más favorables para evitar daños en estas. La mejor variante en este sentido es la cubierta a cuatro aguas. La forma de cubierta inclinada a dos aguas o a cuatro aguas es bastante extendida y universal en la construcción tradicional. Ha estado asociada a la mayor parte de las construcciones de maderas, responde en primera instancia a que con ella se forma un prisma triangular o una pirámide que constituye una estructura rígida, cubre una luz amplia, facilita la rápida evacuación del agua o la nieve y presenta un mejor comportamiento ante los efectos del viento. La mayor parte de las cubiertas de edificaciones tradicionales del Asia, fundamentalmente chinas y japonesas presentan un ángulo y una ligera curvatura que favorece el efecto de presión positiva, la estabilidad y la fortaleza de las 54
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El yurt, tipo de tienda para la vida nómada en el desierto.
mismas ante los fuertes vientos producidos por los conocidos tifones de esas regiones geográficas, por lo que tienden a bajar, a pegarse más a la estructura portante. En las Islas Fiji no se utilizan aleros a fin de evitar que se levanten cuando soplan los vientos fuertes y las tormentas frecuentes en aquellas zonas. Un ejemplo muy interesante y original en el que se relacionan estrechamente la forma y su comportamiento ante los efectos del viento son las cubiertas de algunas granjas en Normandía cuyos techos se hacían con formas semejantes a las del casco de un barco con la proa frontal a la dirección del viento. 19 En este caso el estudio de la posición del edificio de acuerdo con la dirección y sentido más probable del viento, conjuntamente con la forma, proporcionan una solución eficaz de protección. A pesar de las grandes dimensiones del edificio se elimina el efecto de borde en el techo por la forma aerodinámica del mismo haciéndolo más estable y resistente a la acción de los vientos. En zonas susceptibles de inundación la respuesta morfológica más común al problema es la de levantar las edificaciones sobre pilotes lo que reduce la superficie de oposición que constituyen las paredes de las edificaciones a las posibles corrientes de agua. Existe un conjunto de características específicas de la forma arquitectónica y urbana asociadas al comportamiento ante los movimientos sísmicos como la simetría, las proporciones, los voladizos, la altura de los volúmenes, la altura del centro de gravedad y otras. El Templo Horiuji, pagoda japonesa, única que queda de su tipo, hecha de madera, tiene una planta cuadrada y cinco pisos iguales de altura, con una disposición simétrica de cada una de las plantas sobre un eje central y puntual, las que se apoyan sobre una columna central continua capaz de soportar los esfuerzos producidos por movimientos sísmicos, mostrando con su permanencia en el tiempo su validez formal y constructiva. La forma piramidal constituye una estructura rígida, cuyo centro de gravedad está bastante bajo haciéndola más estable, con la cual se puede llegar a construir la obra más alta y más estable posible. Estas cualidades permitieron a varias civilizaciones erigir sus monumentos religiosos ascendiendo hacia el cielo.
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Como ejemplo de ello están las pirámides de Egipto que han resistido el embate del tiempo durante milenios. Por otro lado, las pirámides de Teotihuacan tienen una altura diferente a las mayas, debido a la conciencia de vivir en una región sísmica. El ángulo de construcción de los lados es cercano al de reposo natural del terreno, lo que permitió que no se colapsaran las pirámides del Sol y de la Luna. La pirámide del Sol de Teotihuacan tiene aproximadamente 220 m por cada lado y 62 m de altura, con taludes de 36o. Frente a esto, el Templo V de Tikal tiene 59 por 46 m de base, y 62 m de altura. En Tikal se requería sobresalir de la cubierta vegetal de la selva. En Teotihuacan, se construyeron las pirámides como una reproducción de la forma de los cerros, los taludes del Cerro Patlachique son el trasfondo de los taludes de la pirámide del Sol”. 20
MATERIALES
Y TÉCNICAS APLICADAS
La elección de los materiales de construcción ha estado sujeta principalmente a la disponibilidad, apropiabilidad, costo y a sus propiedades físicas en correspondencia con el propósito particular a alcanzar. La construcción tradicional se ha caracterizado por el empleo de materiales disponibles en un entorno físico geográfico inmediato al hombre. Acarrear materiales de un lugar distante a otro introduce el factor transporte y alarga el tiempo de ejecución, lo que encarece el proceso y se hace en ocasiones inviable. A partir de la definición del propósito constructivo a alcanzar se determinan los materiales disponibles más apropiados en
Las pirámides de Teotihuacán tienen una altura diferente a las mayas, debido a la conciencia de vivir en una región sísmica. Arriba. Pirámide del Sol, Teotihuacán. Abajo. El Castilo en Uxmal.
función de sus características o propiedades físicas favorables y las técnicas necesarias para el tratamiento y uso correcto de dichos materiales. A pesar de que en diferentes regiones del mundo se han empleado materiales semejantes como la piedra, el barro, la madera y otras fibras vegetales, razones culturales, ambientales y sociales específicas de cada sitio han condicionado resultados formales diferentes en edificios de similar función. El nivel de respuesta a como enfrentar un tipo de amenaza ha condicionado también diferencias y semejanzas en los resultados técnicos constructivos y expresivos ofrecidos a problemas similares en lugares y culturas diferentes. En zonas sísmicas el muro como componente estructural constructivo desempeña un papel esencial en el comportamiento de la estructura de ahí que en los lugares donde se utilizan elementos pétreos o materiales poco elásticos como el barro se apliquen diversas soluciones para mejorar su respuesta ante las fuerzas horizontales, tales como: reducir la altura lo más posible como hicieron los incas con la mayor parte de sus edificaciones, buscar cierta continuidad o reforzamiento horizontal a través de la inclusión de otros elementos, usualmente madera u otras fibras vegetales como componente elástico o también mejores aparejos de las piedras sobre todo en el amarre de las esquinas, así como el uso de entrepisos y cubiertas como diafragma conector de los muros y en los casos de edificaciones altas como las iglesias entonces el grueso de los muros iba disminuyendo con la altura empleándose arbotantes o contrafuertes como refuerzos laterales de estos. Las soluciones de diseño dadas a las viviendas por la población precolombina de los Andes, aunque no puede decirse que sean específicamente sismorresistentes, tienden a reducir los daños debido a que las paredes de piedra eran de muy poca altura y las cubiertas de paja a muy bajo puntal casi a la altura de la estatura de un hombre promedio, permitían en caso de movimientos telúricos que al caer estas por su ligereza no provocaran daños a sus ocupantes.21 Algunas construcciones incas como Machu Pichu tenían muros de baja altura relativa, en correspondencia con el ancho, construidos con grandes bloques de piedras las que excelentemente acopladas a junta seca le han permitido resistir el embate de los terremotos durante milenios. Diversas soluciones técnicas se han desarrollado en diferentes sitios y culturas por ejemplo en la antigua Grecia; los jonios 22 en las costas occidentales de Asia, frente al Peloponeso, edificaban utilizando una combinación de piedra y madera, piedra para los gruesos muros y la madera para el entramado que soportaba la techumbre de tejas, técnica a través de la cual podían soportar mejor los embates de las 18 Tienda hecha de palos y pieles en que habitaban los tártaros, mongoles, lapones y samoyedos de vida nómada en el desierto. 19 Amos Rapoport. Opus cit, p. 106. 20 Anthony Oliver-Smith. Opus cit, p. 4. 21 Ibídem, p. 14.
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lluvias torrenciales y de los temblores de tierra. La mayor parte de su revestimiento interior es de madera, lo que le permite (combinada con la piedra) resistir las sacudidas del suelo e impedir la entrada de la humedad. La madera constituye una especie de entibamiento de los muros de piedra, con refuerzos en los extremos que limitan su movimiento, la madera tiene un comportamiento elástico y correctamente combinada con la piedra puede permitir tomar las deformaciones que se producen en los elementos pétreos. 23 Evidentemente el empleo en esta región de técnicas constructivas más depuradas constituyó el resultado de miles de años de observación y experimentación ante la afectación de sismos muy frecuentes en esta zona, que fueron creando una cultura sísmica depurada, experimentándose diferentes materiales y sistemas, conformando técnicas antisísmicas locales ya sea referida a partes de la edificación o a sistemas de construcción completos que se extendieron a otras zonas y regiones. 24 Similares materiales y técnicas constructivas culturalmente heredadas fueron localmente adaptadas a necesidades sociales y contextuales específicas, se desarrollaron tipos de edificios diferentes. Por ejemplo, en el centro y norte de Grecia los pisos bajos tenían mampostería de piedra reforzada con madera y las paredes interiores y exteriores de los pisos superiores tenían una estructura de madera, la cual dada su ligereza y cuidadosa conexión de componentes facilitó desarrollar alternativas espaciales y formas diferentes, con pisos proyectados sobre la calle y grandes ventanas. Sin embargo, en la isla de Lefkas se aplicaron soluciones más conservadoras dada la alta frecuencia de fuertes sismos, por ello solo el primer piso era de piedra y en los superiores (usualmente uno o dos), se utiliza un sistema de estructuras de madera, sin proyecciones y con pequeñas aberturas estrictamente situadas una sobre otra. 25 En las viviendas construidas de adobe por los incas se utilizaron en los muros filas alternadas de tizones y expansores, una técnica conocida 56
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como ligado ingles, para buscar un amarre horizontal. Utilizaron también una doble estructura de muro con relleno de barro en el centro y las puertas y ventanas en forma trapezoidal.26 Otra fuente plantea el uso del sistema constructivo de quincha27 hacia finales del siglo XVIII en Lima y otras regiones de Perú azotadas por los terremotos como evolución del bajareque extendido por toda la América colonial. Durante los primeros veinte años de la república, Lima tenía casas construidas de adobe y de dos pisos, las que colapsaron producto de algunos sismos. Materiales de construcción disponibles en la región andina como el adobe, la piedra y la paja usados en época precolombina continuaron siendo utilizados posteriormente durante la colonia, pero con cambios en las técnicas constructivas y formas de usarlos apareciendo: el techo más pesado, de tejas de cerámicas, abandono de técnicas de unión o amarre de muros en las esquinas, construyéndose más de un piso, lo cual hizo a las construcciones más vulnerables a los terremotos convirtiéndolas en trampas mortales.28 Nuevamente se introducen las técnicas tradicionales en la región como la quincha combinada en la cual la primera planta se construía con muros gruesos y materiales pesados y la segunda o pisos superiores con una construcción liviana y flexible capaz de soportar los movimientos sísmicos. Este sistema combinado constituye un ejemplo de cómo hubo que recurrir nuevamente al uso de algunas técnicas
En Lefkas, Grecia, que es una isla expuesta a frecuentes terremotos destructivos, las construcciones con estructura doble resultan soluciones adecuadas a tales eventos.
Edificio conocido como mudhif hecho de un tipo de cañizo gigante que crece en el lugar y luego son entrelazadas conformando la estructura básica de la edificación.Construcción usual en la zona baja entre el Tigris y el Eufrates. Arriba. Vista exterior. Debajo, vista del interior.
tradicionales para lograr un mejor comportamiento antisísmico. De esta forma se integraron en el tiempo las culturas inca e hispánica en la convergencia de un conjunto de aspectos técnicos y culturales.29 Este tipo constructivo tiene bastante semejanza con los modelos utilizados en Grecia. El uso de fibras vegetales como refuerzos elásticos, constituye un complemento propicio en técnicas constructivas como la quincha que favorece el comportamiento, flexibilidad, estabilidad, durabilidad y permanencia de muros de adobe ante movimientos sísmicos u otros agentes agresivos. En la zona meridional de Iraq, una región
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altamente sísmica se construye un tipo de edificio conocido como MUDHIF, hecho de un tipo de cañizo gigante que crecen en mazos a una altura de unos seis metros de largo, los cuales se siembran en dos hileras paralelas. Estos mazos amarrados y unidos por las puntas conforman arcos en un sistema de bóvedas. De esta manera se conforma un espacio cuya imagen es muy parecida a una catedral y que dado los materiales y la técnica empleada tiene un excelente comportamiento sismorresistente. Esta técnica que data de casi 6000 años, ha formado parte del escenario de zonas rurales de Iraq durante milenios. El rápido crecimiento natural de este material, bajo costo, ligereza y laborabilidad, han permitido la permanencia milenaria del uso de esta técnica. A la luz actual no es posible asegurar que se hayan previsto las ventajas sismorresistentes del material y la técnica en sus orígenes, pero sí es seguro que a partir de su primera prueba constituyó un modelo de referencia. El bambú es una de las plantas más utilizadas por el hombre, abunda en el sudeste asiático y presenta características muy favorables para su uso en la construcción por su fácil elaboración, rápido crecimiento, ligereza, fortaleza y flexibilidad, algunas de estas cualidades lo han hecho especialmente recomendable en estructuras sismorresistentes, así como ante el embate de huracanes como es el caso de su utilización en países de América como en Colombia. En Asia se ha utilizado directamente como estructura explotando además la belleza y ligereza que proporciona a los edificios. En Colombia se ha desarrollado como componente constructivo, formando parte de un sistema estructural que combina las ventajas de las características elásticas del bambú con el barro o también con morteros, obteniendo edificaciones con buena calidad de terminación y comportamiento ante los movimientos sísmicos por su gran flexibilidad. Según crónica de Ivor Smuller, 30 en la que se pone énfasis en las ventajas del bambú, plantea que un tifón golpeó
dos edificios altos en Hong Kong, ambos protegidos por un andamio uno de bambú y otro de acero. El de bambú se mantuvo firme y el de acero colapsó convertido en un retorcido montón. La madera es uno de los materiales naturales más importantes utilizados por el hombre en la construcción. Ha gozado de la preferencia sobre todo en los lugares donde ha habido disponibilidad. Sus características fisicomecánicas la hacen un material recomendable para conformar estructuras elásticas capaces de absorber la energía propia de un sismo o la fuerza del viento. El número de ejemplos donde se usa la madera con resultados satisfactorios es amplia, China es un caso significativo donde a pesar de contar con una amplia experiencia de trabajo con la piedra la preferencia por la madera se impuso durante siglos y esto puede deberse a las ventajas del comportamiento de la misma ante el impacto de determinados eventos desastrosos de origen natural. Técnicas constructivas con empleo de la madera dirigidas a resolver los empujes laterales que provocan los fuertes vientos pueden apreciarse en las islas Fiji, en el Pacifico, en las cuales las cubiertas muy simples son sostenidas por postes centrales y columnas periféricas, las cuales se entierran en el suelo para buscar mayor fortaleza y rigidez de la estructura con el anclaje, manteniendo la flexibilidad que le ofrece la madera como material. En otras zonas de las islas, las cubiertas consisten en armazones de sostén hechos al atar
Casa de Bambú en la ladera de una loma. Colombia.
sus miembros. La armazón de la vivienda no es triangulada, de manera que, en caso de huracanes la estructura se balancea como una palmera. Si la casa se desploma, la cubierta al estar reforzada, cae al suelo de una sola pieza y proporciona un refugio dónde protegerse de las fuertes lluvias que acompañan a las tormentas. Esto es mucho más eficiente y seguro que las cubiertas de planchas metálicas onduladas, las cuales tienden a volar una plancha tras otra. 31 Aun en la actualidad se mantiene el uso de esta tipología constructiva en estas islas.
CONCLUSIONES Puede parecer paradójico el que en la sociedad moderna hayan crecido los riesgos y en ocasiones se descuiden los aspectos de la seguridad como determinantes de diseño. La humanidad enfrenta con frecuencia verdaderas catástrofes que ocasionan cuantiosas muertes y pérdidas económicas a gran escala. Es cierto que en la construcción moderna se han descuidado las consideraciones de resistencia a los agentes atmosféricos, el uso apropiado de materiales y ensamblajes,32 la solución al problema no es tan simple pues no está enmarcado dentro de un ámbito técnico exclusivamente. En la actualidad se han generado condiciones sociales que incrementan notablemente la vulnerabilidad de las comunidades humanas ante las amenazas naturales sobre todo en los países subdesarrollados y hacen cada vez más compleja la solución y respuesta apropiada.
22 Este tipo de construcción realizada por los jonios tenía un carácter orgánico, que permitía una mejor resistencia a los episodios sísmicos. 23 Viollet Le-Duc. Opus cit, p. 183. 24 Panos Touliatos. Opus cit, p. 2. 25 Ibídem, p. 5 26 Anthony Oliver-Smith. Opus cit, p. 14. 27 Quincha, sistema de cerramiento constructivo antisísmico compuesto por una especie de telar de madera y cañas recubierto con barro. Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2000. © 1993-1999 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. 28 Anthony Oliver-Smith. Opus cit, p.16. 29 Hernán Grigoni y otros. Opus cit, pp. 105-129. 30 AAVV. Shelter, Shelter Publications, California, 1973, p. 75.
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CON CRITERIO/HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN
Entre los factores que caracterizan la complejidad de la respuesta actual a la prevención están: la degradación ambiental manifestada a través de la indiscriminada explotación de los recursos naturales y la expulsión de desechos contaminantes al ambiente, el acelerado crecimiento de la población y su concentración en áreas urbanas con una tendencia mundial dirigida hacia el aumento vertiginoso de la población en las ciudades, lo que unido al empobrecimiento de grandes grupos de población, que son los que más sufren el impacto debido a una localización impropia de sus asentamientos informales y espontáneos en zonas de alto riesgo, así como la construcción de viviendas inseguras y con materiales poco duraderos, las transiciones en prácticas culturales consecuencia de la globalización del mundo contemporáneo, generan la introducción de nuevas tecnologías y modelos no probados en las condiciones del contexto de destino que nada tienen que ver con la particularidades de dicho contexto económico social y técnico produciéndose contradicciones insolubles y finalmente el desarrollo y manejo de tecnologías y sustancias altamente peligrosas también ponen en riesgo la vida de muchas personas. Las medidas de seguridad aplicadas en la construcción a través de la historia pueden expresarse principalmente por medio de cuatro aspectos fundamentales: el planeamiento, el emplazamiento, la configuración y las técnicas y los materiales de construcción, con total vigencia en la actualidad, lo que puede apreciarse por ejemplo, en el análisis de los resultados del terremoto del 11 de mayo de 1970 en Perú, en el que se puso de manifiesto la fragilidad de muchos de los sistemas urbanos actuales y la alta mortalidad y magnitud de los daños asociados a la ubicación inadecuada de pueblos y asentamientos humanos, al planeamiento de los mismos y a las técnicas y materiales de construcción. Las complejidades de las ciudades modernas incorporan nuevos factores de gran importancia para la seguridad de las mismas como son las redes técnicas urbanas, así como las redes de comunicación vial, ferroviaria aérea y naval. La sobrevivencia humana es una muestra de cómo el hombre ha sido capaz de adecuar el ambiente construido a las necesidades de seguridad que imponía el medio y las amenazas al aplicar medidas de prevención de desastres en el diseño que han permitido reducir los riesgos para la vida y las edificaciones. Sin embargo, el incremento actual del número de catástrofes así como la magnitud de los daños y las victimas producto del impacto de peligros naturales, socionaturales o tecnológicos condicionan el futuro de la humanidad a la actitud que esta asuma respecto a la prevención. En ese empeño es fundamental estudiar las experiencias desarrolladas a lo largo de la historia de la construcción, incorporarlas en la arquitectura y el urbanismo adaptándola a las condicionantes del mundo contemporáneo para reducir los daños. Amos Rapoport. Opus cit, p.150. Departamento de Investigaciones Científica e Industrial. Principles of moderns building. Vol. I, HMSO, Londres, 1959, pp. 81-82. 31 32
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A r q u i t e c t u r a
y
U r b a n i s m o
Destrucción en la cubierta de una edificación provocada por el huracán Michelle con categoría 4, con una velocidad del viento de hasta 240 km/h.
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