Sistemas constructivos en tierra

Escuela Profesional de IngenieríaCivil
Arquitectura UniversidadAlasPeruanas
ARQUITECTURA 1
“UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS”
“Facultad de ingeniería y arquitectura”
Escuela profesional de ingeniería civil
ARQUITECTURA
Temas: SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EN TIERRA Y MADERA
Curso: ARQUITECTURA
Docente: ARQ.PAREDES GARCIA JULIO
Alumno: BERMEO QUIROZ, AURELIO

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INTRODUCCIÓN
El objetivo de los sistemas de construcción, tiene varios componentes que reducen
en su fin primordial: el entendimiento del “PORQUE” de los sistemas constructivos
y su componente estructural. Es fácil aprender el “COMO”, mediante un raciocinio
Intelectual, técnico, práctico y observación de las vivencias y experiencias de
otros proyectos.Por otra parte, expresado en la filosofíaoriental, “tan inútil es aprender
sin meditar como es peligroso pensar sin antes haber aprendido de otros”. Para el
fin propuesto iniciare con una serie de comentarios conceptúales referente a los
sistemas constructivos de toda índole. Para este análisis se tomó como base tres
conceptos:
1. VIABILIDAD: Diagnostico de costos y producción a corto, mediano o largo
plazo. MEDIOS: Optimización y eficiencia de los procesos productivos
(fabricación, transporte y montaje).
2. ESTRUCTURA: Sostener cargas (Fuerzas horizontales y verticales). ?
MEDIOS: Sistemaestructural (pórtico, muros de carga, dual etc. y su material).
3. SISTEMA CONSTRUCTIVO: Dinamismo del sistema.
MEDIOS: Innovación productiva de cada uno de los procesos.

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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EN TIERRA Y MADERA
Es un conjunto de elementos, materiales, técnicas, herramientas, procedimientos y
equipos, que son característicos para un tipo de edificación en particular, Un
ejemplo claro, de elemento, es el denominado “ladrillo”. Esta pieza permite levantar
numerosas formas, con la misma pieza, como: bóvedas, arcos, etc.
Se tiene diversos tipos de sistemas constructivos como:
SISTEMA CONSTRUCTIVO EN ADOBE
El adobe es uno de los materiales mas antiguos conocidos por el hombre. Las
primeras edificaciones se hicieron moldeando de diferentes formas y tamaños estos
bloques de tierra sin cocer.
Es una pieza para construcción hecha de una masa de barro (arcilla y arena)
mezclada con paja, moldeada en forma de ladrillo y secada al sol; con ellos se
construyen paredes y muros de variadas edificaciones. La técnica de elaborarlos y
su uso están extendidos por todo el mundo, encontrándose en muchas culturas que
nunca tuvieron relación.
Características:
Para evitar que se agriete al secar se añaden a la masa paja, crin de caballo, heno
seco, que sirven como armadura. Las dimensiones adecuadas deben ser tales que
el albañil pueda manejarlo con una sola mano, normalmente son de proporciones de
1:2 entre el ancho y el largo, variando en su espesor entre 6 y 10 cm, medidas que
permiten un adecuado secado. Las proporciones más comunes de encontrar son
de 6 x 15 x 30 cm, 10 x 30 x 60 cm, 7 x 20 x 40 cm; esto depende de la región del
mundo y sus condiciones.

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Sistemas Constructivos:
La construcción con adobes presenta la ventaja de su similitud formal, constructiva
y estética con el ladrillo de campo cocido. En caso de disponer de mucha mano de
obra, especializada o no, esta técnica es muy adecuada en función de los procesos
de fabricación que permiten la integración de gran cantidad de personas durante el
pisado y moldeado aunque se debe tener en cuenta aquí es el control durante la
producción para minimizar la variación de las dimensiones y la forma irregular de
las piezas. Los muros de adobes presentan muy buenas condiciones de aislamiento
acústico y térmico debidoa las características del material y los espesores utilizados
Las desventajas de esta técnica están en función del propio proceso de fabricación
que puede resultar lento ya que se requieren dos o tres semanas para poder utilizar
las piezas en caso de que la producción se haga en obra. El proceso también
depende de las áreas de pisado, secado y acopio, que comandarán la continuidad
de producción mientras se espera que se sequen las piezas anteriores. Por lo tanto,
esta técnica requiere cierta previsión de infraestructura para contar con superficies
horizontales y limpias, y zonas protegidas para evitar que el agua de lluvia afecte a
la producción.

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Construcción Antisísmica:
Esta situación condujo a que los gobiernos y la población en general hayan
favorecido la reconstrucción con bloque, ladrillo y hormigón. Sin embargo, estas
viviendas nuevas, aparte de perder su calidad térmica, son más costosas y su
edificación en autoconstrucción se hace más difícil. Por esta razón, muchos centros
de investigación y agencias de cooperación trabajan para desarrollar
construcciones sismo resistente en adobe que sean saludables y socialmente
costeables.
En Colombia y Perú se han desarrollado diversos estudios y técnicas tendentes a
obtener piezas de adobe sismo resistente, prestando especial interés en la
adecuada composición y sus dimensiones óptimas, pudiendo utilizarse tanto en
nuevas construcciones como en rehabilitación.
SISTEMA CONSTRUCTIVO EN QUINCHA
La quincha es un sistema constructivo tradicional de Sudamérica y Panamá que
consiste fundamentalmente en un entramado de caña o bambú recubierto con barro.
Entramados similares a la quincha han sido usados en las construcciones desde
muy temprano en el Antiguo Perú, y en el Virreinato del Perú, su utilización masiva
se difundió como material antisísmico debido a su poco peso y elasticidad.
Características:
La quincha es muy eficaz como material antisísmico debido a la elasticidad del
entramado de caña, el cual absorbe las vibraciones evitando que se propaguen por
el resto de la estructura. Además su ligereza facilita su montaje, aminora las cargas

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sobre la edificación y en caso de colapso no provoca demasiados daños.
Adicionalmente tiene un razonable aislamiento térmico debido a su mediana inercia
térmica, cualidad que es proporcionada por el recubrimiento de barro.
Materiales básicos:
La madera: material de estructura o armazón.
La caña: que se utiliza también en rollizo como en largas tiras)
El barro : para el revestimiento final ( se le agrega paja, yeso o diferentes mezclas
como tierra o arena con cemento, todas amasadas con agua.
SISTEMA CONSTRUCTIVO TAPIAL
Se denomina tapial a una antigua técnica consistente en construir muros con
tierra arcillosa húmeda, compactada a golpes mediante un "pisón", empleando
un encofrado para formarla.
El encofrado suele ser de madera, aunque también puede ser metálico. En el
proceso, se van colocando dos planchas de madera paralelas, entre las que se

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vierte tierra en tongadas de 10 ó 15 cm, y se compacta a golpes con un pisón.
Posteriormente se corre el encofrado a otra posición para seguir con el muro. El
barro compactado se seca al sol, y una vez que la tapia o tapial queda levantado,
las puertas y ventanas se abren a cincel.
Características:
El tapial transpira. Como el adobe, es higroscópico y tiene capacidad de difusión;
también posee buena capacidad para almacenar frío o calor y tiene una emisión
radiactiva muy baja. No es buen aislante, pero su grosor le proporciona una gran
inercia térmica.
Es semejante al adobe, en cuanto a la composición del material: tierra con algún
aditivo como paja o crin de caballo para estabilizarlo, o pequeñas piedras para
conseguir un resultado más resistente. Pero se distingue por el modo de hacer la
fábrica. Los muros se levantan por tongadas de tierra húmeda entre unos maderos
o tablas que forman un encofrado, al modo del hormigón en masa, apisonando cada
tongada con un pisón.
Ventajas:
 Excelente Comportamiento Térmico debido a un bajo índice de conductividad
calórica.
 Excelente Aislamiento Acústico, ya que un acabado rugoso mejora aún la absorción
acústica.
 Aislamiento a Radiaciones Electromagnéticas, pues la tierra cruda aísla las ondas
electro-magnéticas de alta frecuencia y por tanto los posibles efectos negativos
sobre el cuerpo humano

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 Incombustibilidad contra el Fuego, por no ser afectado por el fuego el material.
 Alta Resistencia al Impacto, siendo utilizado en arquitectura militar para construir
incluso murallas.
 Económico y Ecológico, ya que generalmente se extrae la tierra cruda del lugar,
minimizando el coste de adquisición y transporte de materiales. Al no precisar
transformación, no requiere gasto de energía.
 Excelente equilibrio de intercambio de humedad interior – exterior, proporcionando
un interior saludable y beneficiosa para el ser humano, previniendo la aparición de
diferentes.
SISTEMA CONSTRUCTIVO COB.
El cob es un material de construcción cuyos componentes
son arcilla, arena, paja y barro común de tierra. En tal sentido el cob es muy
semejante al adobe y al tapial, teniendo aproximadamente las mismas proporciones
de materiales constituyentes. El proceso de fabricación del cob permite que las
construcciones realizadas no requieran ser transformadas previamente en ladrillos,

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sino que, al igual que en el tapial, el conjunto se construye a partir de los cimientos,
en muros de un solo bloque.
Según sus promotores, el cob es incombustible y resulta antisísmico; lo innegable
es que se trata de un material muy económico, ecológico, resistente a los agentes
climáticos y, por su ductilidad, fácilmente trabajable y moldeable.
Características:
Tal como se ha indicado al inicio, el cob puede parecer muy semejante al adobe,
sin embargo a diferencia del adobe, el cob no requiere de ladrillos o bloques pre
moldeados ni una posterior sillería en donde se asientan los ladrillos (ya que éstos
en el cob no existen).
A su vez, la diferencia con el tapial es el proceso de compactado, que en el cob es
más rústico, pues la mezcla se compacta en el suelo, mientras que en el tapial la
tierra se encofra y se compacta "in situ" sobre el propio muro.
Tradicionalmente el cob es una mezcla de arcilla con paja y agua establecida sobre
sólidos cimientos cavados (preferentemente sobre un suelo con subsuelo rocoso).
Para homogeneizar y compactar tal mezcla se utilizaban bueyes que la pisoteaban
(práctica denominada cobbing).
Sistemas Constructivos:
En su método más artesanal prácticamente todo es hecho a mano, desde el
amasado de la mezcla hasta el moldeado de los muros y la aplicación de los frisos.
Pero este proceso se puede agilizar con el uso de mezcladoras y la organización de
equipos de trabajo que se ocupen simultáneamente de las distintas etapas del
proceso

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Las paredes son levantadas por “tongadas”(capas) ascendentes, alrededor de
30cm. por vez y el tiempo de aplicación entre una y otra dependerá de la rapidez
con que endurezca cada una.
CONSTRUCCION CON SACOS DE TIERRA
Historia.
La idea de crear muros a partir de sacos de arena lleva utilizándose desde hace
unos cien años. En un principio fueron utilizadas como bunkers y para evitar
inundaciones porque son fáciles de transportar, rápidos de colocar, baratos y
efectivos. Por ello se han concebido como un tipo de construcción efímera.
La construcción de edificios permanentes con este tipo de material es relativamente
Reciente. El encargado de popularizar este tipo de construcción como permanente
fue el arquitecto iraní Nader Khalili. Además de retomar este tipo de construcción
para hacer edificioscreó nuevas técnicas y adoptó nuevas medidas para una mayor
resistencia. Entre hilada e hilada puso alambre de espino para hacer la estructura
más resistente y solidaria.
En un primer momento comenzó llenando los sacos con arenas de desierto, pero
después decidió llenarlas de adobe para que se crearán grandes bloques, creando
así una mayor resistencia y estabilidad.
Después de este hallazgo Khalili empezó a publicar sus trabajos en periódicos y
revistas y adar conferencias. Mucha de la gente que fue a sus conferencias o a los
cursos que impartía comenzó a desarrollar la construcción de sacos de arena por
su cuenta. Fue Joe Kennedy el que sugirió que los sacos podían estar rellenos de
diferentes materiales extraídos de la tierra.

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Paulina Wojciechowska fue la primera en publicar un libro completo sobre la
construcción con sacos de arena. La construcción con sacos de arena es única en
cuanto a aislamiento y masa térmica se refiere puesto que dependiendo de los
materiales que rellenen los sacos podemos obtener uno u otro, desde roca volcánica
para aislar a adobe para ganar masa térmica, pasando por gravas, granos de arroz,
etc.
La seguridad es una cuestión muy importante y muchos de los experimentos sobre
esta cuestión han sido realizados en California por Nader Khalili, donde hay muchos
terremotos y se ha comprobado que tienen un gran comportamiento frente a estos.
Además se ha simulado nieve, tornados y el comportamiento superaba lo
establecido en un 200%.
Es difícil saber el número de viviendas de este tipo que se han construido hasta
ahora pero lo que si se sabe es que es un tipo de construcción perfectamente
resistente y que satisface las necesidades medioambientales que hoy en día nos
planteamos y se necesitan aparte de otros caracteres sociales como la
autoconstrucción y el bajo coste.
La cimentación:
En primer lugar, se debe seleccionar un especio para construir la vivienda que se
encuentre biendrenado, donde el agua no tienda a acumularse. Una vez encontrado
el lugar adecuado si la realización de muros y cubierta va a ser de sacos de arena
y por ello deba ser de planta o plantas redondas, para que se soporten las cargas,
se marcaría el centro de la planta, clavándose en ese punto una estaca que quedará
ahí durante la mayor parte de la ejecución. Usando un hilo o cuerda y con el radio
que deseemos se dispondrá a marcar todo el perímetro. Una vez marcado el
perímetro se procederá a la retirada de tierra vegetal y a la explanación del terreno.
Usando la misma estaca se marca el círculo interior y el exterior del muro. Además
se debe marcar la entrada, o entradas a la vivienda para disponer una mayor
sección en la cimentación puesto que tiene que soportar la carga del hueco de
entrada.

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Clasificando la cimentación según los materiales que empleemos podemos encontrar
diferentes tipos. Las más común es a base de gravas que se depositan sobre el hueco
excavado. En la zonas donde el terreno no drene bien es aconsejable poner antes del
material de cimentación una malla de alambre para que el terreno no se mezcle con la
cimentación. Estas gravas pueden mezclarse a su vez con arena para que no queden
huecos libres. Las gravas pueden ser de diferentes tamaños.
Esta se puede realizar como mampostería.

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También es usual en este tipo de construcción la cimentación con neumáticos, que
además de ser un material reciclado, tiene un buen comportamiento como cimiento,
además funciona bien frente a sismos o inundaciones. En el caso de occidente esta
es una solución muy adecuada por el excedente de material que existente.
La cimentación suele ser enterrada aunque también se dan casos en los que la
cimentación arranca directamente de la rasante del terreno.
Los sacos:
En un principio los sacos estaban hechos de materiales mucho menos resistentes
pero hoy en día los sacos más utilizados son los de polipropileno puesto que la
resistencia es mucho mayor.

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En cuanto al material de relleno de los sacos hay muchas variedades. Lo más
razonable es utilizar materiales que se encuentren a nuestro alcance, relativamente
cerca. La menos aconsejable es la arena del desierto ya que al ser tan fina una
pequeña rotura de uno de los sacos puede hacer que este pierda bastante material
de relleno, además la estructura con este tipo de material es menos estable. Lo más
propio sería utilizar como material de relleno el de la propia excavación, ya que así
se aprovecha la tierra que se quita.
Cuanto más fino sea el grano menos intersticios, esto es menos aire y mayor masa
térmica. Si lo que queremos es que el muro tenga función de aislante térmico se
emplearán por ejemplo rocas volcánicas.
También se puede mezclar esa tierra que sacamos de la excavación con gravas
teniendo así el material más consistencia. El comportamiento de un muro con este
relleno sería igual que el anterior, se aportaría una gran masa térmica.

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Hay un ejemplo de este tipo de construcción en las Bahamas en que lo que se
encuentra a mano es arena de playa mezclada con trozos de coral, aportando la
misma solución de masa térmica que en los casos anteriores.
Por otra parte también se puede utilizar para adquirir masa térmica la mezcla de
tierra con materiales arcillosos creando así unos sacos más consistentes y de mayor
dureza.
Esta idea pero más elaborada se encuentra en los sacos llamados de “super adobe”
en que se utilizan sacos largos rellenos de adobe, semejándose así a bloques de
adobe con una gran resistencia y masa térmica.

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Cuando lo que se busca no es masa térmica, sino aislamiento, es decir cuando por
lo general el clima es frío y no queremos que penetre ese frío y además el calor que
se genere dentro no sea absorbido por los muros sino que dispongamos de él desde
un primer momento, el material a utilizar debe ser de menor densidad y con mayor
número de huecos entre ellos simulando así una cámara de aire, puesto el aire
circula por el interior aislando así el espacio interior de la vivienda. Un material muy
adecuado en estas ocasiones es la roca volcánica, puesto que tiene baja densidad
y un gran número de oquedades.
Como podemos observar se suele disponer algún elemento para el fácil vertido de
la arena en los sacos.
Además del tipo de material con que esté realizado el saco y el tipo de material de
relleno, también hay diferentes tipos en cuanto al tamaño. Lo más asequible para
una construcción con poco personal y de pequeño tamaño son sacos de poco

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tamaño puesto que serán más manejables y una sola persona puede irlos
colocando. Para grandes construcciones se aconseja tamaños mayores puesto que
la ejecución es más rápida y los sacos quedan mejor dispuestos.
Una vez colocada la primera fila de sacos estos se comprimen con algún objeto
para que queden bien dispuestos y estables. Después de esto es aconsejable una
vez que se termina cada fila poner dos tiras de alambre de espino para que haya
una unión entre las consecutivas filas. Además proporciona una mayor resistencia
frente a la estabilidad. El alambre puede ser sujetado con piedras mismamente
hasta que se proceda a la colocación de la siguiente fila de sacos.
Otra forma de unir las filas de sacos es a base de clavar redondos de acero
corrugado en las primeras filas quedando los sacos completamente unidos, no sólo

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entre sí, si no además unidos al terreno. Dependiendo del lugar donde se realice la
obra y debido a que la cantidad de acero que se necesitaría es relativamente
pequeño podría utilizarse acero reciclado de otras obras o simplemente desechado.
Muros:
La tipología de los muros puede variar en función de la función que desempeñen
los sacos como elemento constructivo. Los sacos pueden utilizarse como
cerramiento o también como estructura y usándose como estructura pueden formar
parte exclusivamente de muros o además formar parte de la vivienda. También son
utilizados para tabiquería interior dando muy buenos resultados estéticos.
En un primer momento la función de los sacos era estructural englobando además
la cubierta, pero ello tiene limitaciones, puesto que para que este tipo de
construcción sea autoportante ha de centrarse en formas circulares o apuntadas,
variando el ángulo de la cubierta, pero en ningún caso formas poligonales. Por ello,
a lo largo de los años se han ido experimentando diferentes tipologías constructivas
en lo que a sacos de arena se refiere.
Por lo tanto la tipología principal de este tipo de construcción es la sucesión de filas

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En segundo lugar, se pueden utilizar los sacos de arena con función estructural pero
con diferentes materiales en cubierta, pudiendo crear de este modo la forma de la
planta que uno quiera. Lo más usual sería utilizando cubierta de madera.
En el caso de utilizar los sacos de arena como cerramiento y no como elemento
constructivo, existen diferentes tipos de elementos estructurales que podrían ser
incorporados, estructura de pilares de madera o de hormigón, o mezclando ambos.
De esta manera la función de los sacos de arena sería simplemente la de
proporcionar masa térmica y cerrar el conjunto. La cubierta en estos casos no suele
ser de sacos de arena sino más bien suele tratarse de otras tipologías de cubierta.

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Además se pueden mezclar tipos de cerramientos diferentes, como por ejemplo
balas de paja con sacos de arena, sacos de arena con tablones de madera, etc.
Por último, los sacos de arena se pueden utilizar como tabiquería interior o también
para muros de cerramiento del terreno construido.
Apertura de huecos:
La apertura de huecos es muy versátil, aceptando variantes que resultan incluso
“caseras”.
Para crear la pequeña contención necesaria alrededor del hueco lo ideal es emplear
maderas fijadas mediante atornillado, que formen un cerco que pueda recibir
cualquier tipo de carpintería. En caso de huecos curvos, un encofrado sobre el que
se disponen los sacos de arena y que funcione como arco también parece una
solución óptima y de sencilla ejecución.

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Como podemos apreciar en esta primera imagen, se colocan pequeñas piezas de
madera que a posteriori anclaran el cerco del hueco. Aquí aparecen mediante tuerca
y perno pero aceptaría soluciones de anclado por maderas, evitando el empleo de
metales.
A medida que avanzamos verticalmente con las hiladas de sacos de arena, vamos
introduciendo estos anclajes, siendo lo más efectivo disponerlos cada 50 cm. Una
vez se llegue a la altura total del hueco se coloca el cerco.

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A este cerco se le pueden fijar ya todo tipo de carpinterías, incluso estandarizadas.
En el caso que se observa en la fotografía se colocará un encofrado con forma de
arco, que librará de peso al hueco.

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Este sistema, si se efectúa con las arenas y sacos adecuados y si se prensa
adecuadamente, adquiere estabilidad de una manera sorprendente. Como es el
caso de la siguiente imagen, en la que se uso arena de playa, que, con su humedad
relativa resultaba plástica y estable.
Las ventanas se pueden solucionar también con arcos, sino la disposición de un
dintel de madera es la solución más efectiva.

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Estas soluciones mostradas son de fácil ejecución, sin ningún tipo de adherentes,
solo juntas secas y modulares, algo muy efectivo para poder tutelar a cualquiera en
su ejecución.
En situaciones donde los medios son limitados los límites los establece la
imaginación, dada la facilidad del montaje.
Instalaciones:
Las instalaciones varían enormemente según tipología, presupuesto, pero lo
primordial es saber que en estas construcciones se puede usar cualquier tipo de
instalación.

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En el caso de la ventilación y salida de humos se emplearán aberturas superiores y
las carpinterías.
Para la entrada de las tuberías y el cableado se colocan en las hiladas tubos de
polipropileno en el caso de no poder reciclar tubos de pvc. Los huecos se rellenan
con material aislante o áridos tras la puesta de las instalaciones.
Especificaremos en nuestro proyecto de vivienda las diferentes instalaciones.
Cubiertas:
La cubierta puede ser de diferentes tipos. En caso de que sea de sacos de arena,
las filas de sacos van situándose en círculos que van reduciendo su diámetro hasta
que la cubierta se cierra por completo aguantando así su propio peso. Si se quiere
en la cima se sitúa un tubo de ventilación cubierto para evitar la entrada del agua y
favorecer la ventilación.

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En algún caso , se pueden apoyar las filas de sacos de arena sobre una estructura
de madera para hacer diferentes formas o para que esta soporte más.
En el caso de que la estructura sea a base de pilares de hormigón o de madera, la
cubierta puede tener cualquier tipología tradicional. En este caso vemos estructura
de hormigón con cubierta de madera
Sobre la cubierta de madera puede ir teja cerámica, paja, madera, etc.

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Acabados:
Por último se reviste el edificio. Esto se puede hacer con diferentes materiales,
desde el tradicional barro, en el que habría que realizar la llamada capa de sacrificio
que iremos perdiendo y habrá que ir reponiendo o manteniéndola cada cierto
tiempo. Además se puede revestir con mortero de cemento, aunque para este tipo
de construcción es más aconsejable el mortero de papel, formado por papel,
cemento Pórtland y arena que funciona bien y se comporta bien como
impermeabilizante. En algún caso se ha llegado a revestir al completo con placa
cerámica. El interior también se reviste.
Por último se puede pintar la superficie con diferentes tipos de pinturas aunque la
más aconsejada es la hecha a base de pigmentos naturales.

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SISTEMA COSNTRUCTIVO DE MADERA:
Es un sistema económico y con buenas aislaciones Se utiliza fundamentalmente
en el interior en zonas madereras, tienen una integración especial con el medio.
Las hay íntegramente maderas horizontalmente uno arriba del otro encastrados en
sus esquinas, o con el sistema de estructura independiente en madera y paredes
interior y exterior de madera en forma de listones.
SISTEMAS COSNTRUCTIVOS CON MODULOS PREFABRICADOS:
En el sistema de módulos tridimensionales, se construyen módulos prefabricados
en forma seriada y secuencial, formados por paredes, piso y techo que contienen
carpinterías, aislaciones, instalaciones, solados, revestimientos y todas las
terminaciones necesarias, son módulos auto suficiente. Se utilizan siempre en
dimensiones que sean transportables por camión u otros medios y se montan en su
lugar definitivo con grúa.

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