La terra en construcció

La terra com a material de construcció

La terra en construcció és un element fonamental que ha servit de fonament per a la humanitat al llarg dels segles i suposa un biomaterial essencial en la recerca de construccions sostenibles i respectuoses amb el medi ambient.

Des del Panteó de Roma, amb més de dos mil anys d’antiguitat, fins a més de 180 llocs considerats Patrimoni Mundial per la Unesco, la terra ha estat la pedra angular de l’arquitectura tradicional arreu del món, incloent-hi la major part de l’arquitectura tradicional dels pobles del nostre país, com poden ser les masies rurals fetes a base de tapial o morter de terra amb cal, o bona part de les cases de poble del nostre país.

Tot i que la terra ha estat la protagonista indiscutible en la construcció al llarg de la història, el seu ús va disminuir durant el segle passat a causa de l’auge dels combustibles fòssils, que va facilitar la implantació a gran escala del ciment com a substitut de la cal i del formigó armat com a substitut del morter de terra, un material que permet una posada en obra amb poca experiència, de manera ràpida, i que pot resoldre sol·licitacions estructurals més grans que la terra.

Tanmateix, aquest canvi està tenint dures conseqüències per al planeta. En l’actualitat, el ciment és responsable del 8% de les emissions globals de CO2 i constitueix una de les indústries més contaminants del planeta, a causa de la necessitat de ser calcinat a 1800ºC mitjançant alts forns que empren combustibles fòssils, i perquè el mateix procés de calcinació (emissió de cal per obtenir ciment) genera emissions de carboni en la pròpia reacció.

Davant l’emergència climàtica que estem vivint, la terra en construcció està experimentant una revalorització com a material de construcció sostenible, que es fa evident en projectes contemporanis com la construcció premiada de blocs de terra prefabricada per a edificis d’habitatge públic duta a terme per l’IBAVI a Eivissa. [1]

Gràfic comparatiu d’ús: petjada ecològica del ciment, el formigó i la terra; vida útil, reciclabilitat, conductivitat tèrmica, resistència, carboni incorporat. [5]

Aquesta recuperació del seu ús a gran escala no només representa un retorn a les arrels arquitectòniques, sinó també una resposta a la necessitat imperant de construir amb materials descarbonitzats que redueixin significativament el carboni incorporat dels edificis.

Si bé substituir el formigó en grans obres d’enginyeria continua sent inviable, avui dia no hi ha res que impedeixi utilitzar la terra com a alternativa constructiva en la construcció d’habitatges tant unifamiliars com plurifamiliars de fins a 5 o 6 plantes d’alçada, així com en edificis de petit i mitjà format.

És per aquest motiu que el present article pretén posar en valor la terra com a biomaterial en la construcció, destacant-ne els avantatges a nivell de funcionament bioclimàtic i de salut per a les persones i el planeta, entrant en detall en tots els tipus de construcció amb terra de què disposem avui dia.

Avantatges de la terra com a material constructiu

Abundant: La terra destaca com el material més ecològic i abundant entre els materials naturals de construcció, assegurant una opció respectuosa amb el medi ambient en pràcticament tots els llocs i climes.

Impacte mínim: El fet de ser un material amb una menor transformació implica que té una petjada de carboni més baixa i, en ser local i abundant, també una petjada ecològica menor.

Sismoresistent: A diferència d’altres construccions, la resistència sísmica en edificacions de terra no depèn del material en si, sinó del disseny i el dimensionament de l’estructura, proporcionant una opció segura davant esdeveniments sísmics [2].

Resistència estructural: La construcció amb terra gaudeix d’una bona resistència estructural basada en l’apilament de partícules, les forces de fregament entre elles, la cohesió capil·lar i la cohesió per forces elèctriques [3].

Salut de l’ambient interior: Els edificis de terra garanteixen un ambient interior saludable en no desprendre productes tòxics ni compostos orgànics volàtils (COV). L’estructura granular i porosa de la terra fa que sigui un material transpirable i li confereix propietats higroscòpiques que permeten la regulació natural de la humitat, contribuint a un entorn interior més confortable.

Inèrcia tèrmica: Els murs de terra, pesants i densos, tenen una elevada inèrcia tèrmica que alenteix els intercanvis de temperatura entre l’interior i l’exterior, proporcionant ambients frescos a l’estiu i temperats a l’hivern.

Aïllament tèrmic: La terra ofereix un bon aïllament tèrmic, contribuint a l’eficiència energètica de les construccions, gràcies a la seva estructura porosa i granular que li proporciona resistència al flux de calor, mantenint així estables les temperatures interiors.

Aïllament acústic: La compactabilitat dels murs de terra actua com a obstacle per a les emissions sonores exteriors i absorbeix els sorolls interns, millorant el comportament acústic dels espais.

Ignífug: La terra és un material ignífug a causa de les seves propietats intrínseques, la seva naturalesa no combustible i la seva capacitat per resistir altes temperatures, cosa que fa que la construcció amb terra sigui totalment segura en cas d’incendi.

Confort i estètica: La construcció amb terra combina una estètica minimalista amb la calidesa que caracteritza el material, oferint una àmplia varietat de colors naturals, del gris fosc al groc brillant, passant per tons rogencs… que es tradueix en múltiples possibilitats de disseny i tonalitats.

Neuroarquitectura: La terra, com a material natural, contribueix a la neuroarquitectura, proporcionant un entorn càlid amb textures vives que afavoreixen el plaer visual, tàctil i psíquic, integrant-se harmoniosament en el seu paisatge [4].

Resilient: La terra destaca de manera natural per les seves propietats de resistència i adaptabilitat, que es tradueixen en una major durabilitat i capacitat per resistir tensions, mantenint la integritat de les construccions al llarg del temps. Així, les estructures construïdes amb terra són capaces d’afrontar desafiaments i canvis ambientals.

Prefabricació: Concebuda com el material del futur, la terra permet el format prefabricat. Aquest format constructiu permet posicionar la terra com una opció eficient i adaptable, combinant la riquesa de les pràctiques tradicionals amb la precisió dels mètodes contemporanis per a la planificació de l’obra, la realització de proves exhaustives i el mesurament precís de les seves qualitats [5].

Gràfic comparatiu del cicle de vida de la terra i el formigó [6]

Formes de construcció amb terra

Tapial

A Espanya, la construcció amb tapials ha estat un sistema àmpliament utilitzat des de l’època romana, popularitzant-se i estenent-se en diferents períodes històrics fins a l’actualitat.

El tapial, o tàpia, consisteix a apisonar la terra en tongades in situ —superposició de capes horitzontals d’un determinat gruix, generalment al voltant de 10 cm— dins d’un encofrat perquè, en retirar-lo, s’obtinguin murs massissos portants de terra premsada.

El biomaterial base per fer els murs de tapial és la terra, barrejada amb aigua i aglutinants naturals com la cal, amb l’opció d’aportar palla o argila, que afegeixen cohesió al conjunt.

Els murs de tapial a base de terra segueixen els principis de l’arquitectura bioclimàtica, aprofitant els recursos locals naturals de l’entorn per respondre a les necessitats de la llar: propietats aïllants que afavoreixen el confort termoacústic, transpirabilitat dels murs que milloren la salut de l’ambient interior, inèrcia tèrmica que permet acumular temperatura durant llargs períodes de temps i que contribueix a l’eficiència energètica de l’habitatge, baix impacte mediambiental gràcies a una composició formada per materials naturals poc transformats de procedència local, etc.

D’altra banda, es tracta d’un mètode constructiu que requereix una mà d’obra especialitzada, poc abundant en l’actualitat, i d’un temps de posada en obra elevat. Funciona bé en el clima mediterrani, ja que requereix condicions climàtiques suaus —els climes bruscos, tant de fred extrem com de pluges fortes, deterioren el material amb el pas del temps. [8]

BTC

El Bloc de Terra Compactada (BTC) representa un sistema constructiu innovador que prioritza l’ús de la terra com a biomaterial principal, complementada amb sorra i argila, i opcionalment estabilitzada amb cal. Aquest mètode industrialitzat implica la compactació a pressió de la mescla mitjançant una màquina hidràulica, donant com a resultat blocs de terra. La resistència estructural s’assoleix després d’un període d’assecat, eliminant l’excés d’humitat i deixant un bloc compacte amb una inèrcia tèrmica notable.

El més destacable del BTC és la seva eficiència energètica, ja que la producció d’aquests blocs requereix aproximadament un 1% de l’energia necessària per fabricar maons convencionals. Aquest estalvi energètic significatiu suposa una contribució valuosa al sector de la construcció, alineant-se amb pràctiques més sostenibles.

A més, optar pel sistema BTC té beneficis directes en l’ambient interior de l’habitatge. La capacitat de mantenir una humitat relativa propera al 50% contribueix a crear ambients saludables, mentre que les propietats aïllants de la terra com a biomaterial milloren tant el confort termoacústic com l’eficiència energètica de l’habitatge. Així, el BTC es posiciona com una alternativa constructiva que no només promou la sostenibilitat energètica, sinó que també afavoreix l’habitabilitat i el benestar a la llar. [9]

Adobe

Originada en la paraula àrab «thobe», que significa fang, la tècnica de l’adob té una antiguitat de més de cinc mil anys en la seva aplicació. L’adob consisteix en un maó sense coure compost de fang (argila i sorra) i, a vegades, barrejat amb palla, serradures o fems. S’utilitza en diversos elements constructius, com parets i arcs. Els blocs d’adob es poden fabricar manualment o amb motlles de fusta, adaptant-se fàcilment al seu encaix amb altres materials, i solen tenir les mides del maó convencional o ser una mica més alts.

Es destaquen tres tècniques principals de paleta per a la construcció de parets en funció del tipus d’aparell: «a soga» per a divisions interiors, «a tizón» per a una amplitud tèrmica més gran i «traba hueca» per a climes freds, garantint un bon aïllament tèrmic en deixar una cambra d’aire entre peces. A manera de morter, els adobs es fixen mitjançant una mescla amb les mateixes proporcions de fang i sorra amb què es van fabricar les peces.

Les construccions d’adob ofereixen una construcció fàcilment modificable per la seva facilitat de muntatge, permetent enderrocar murs o ampliar estances segons les necessitats. A més, en no requerir un procés de transformació elevat, eviten la necessitat de mà d’obra especialitzada i resulten altament econòmiques, garantint un bon comportament tèrmic. En resum, l’adob es posiciona com un material versàtil, sostenible i adaptable a diverses tècniques constructives, representant una opció eficient i respectuosa amb l’entorn. [10]

COB

A Anglaterra, la paraula «cob», que equival a «mazorca» en castellà, s’utilitza habitualment per referir-se a les masses arrodonides de terra. Aquesta terminologia ha traspassat fronteres i s’ha estès especialment en parlar de la construcció d’habitatges.

El cob és un material de construcció compost d’argila, sorra, palla i fang comú de terra. Tot i que comparteix similituds amb l’adob pel que fa a les proporcions de materials, la seva estructura permet construir edificacions sense necessitat de transformar prèviament el material amorf en maons que s’hauran d’assecar. Així, les construccions de cob s’aixequen directament des dels fonaments en murs d’un sol bloc, apilant boles que van aixecant els paraments.

Tradicionalment, la mescla es compactava amb l’ajuda de bous en un procés anomenat «cobbing». A continuació, es deixa reposar en un procés de preassecat que li dona la consistència necessària per aixecar i modelar les parets. L’ajust de les parets ve després, adaptant-les a elements estructurals com brancals i llindes, i excavant buits com finestres.

Les construccions amb terra mitjançant el sistema cob es mantenen fermes en climes humits, i el seu gruix i material ofereixen un excel·lent aïllament tèrmic, mantenint temperatures estables a l’interior durant tot l’any. En climes humits i plujosos com el de la Gran Bretanya, les edificacions antigues de cob resisteixen el pas dels anys gràcies a parets amb gruixos de més de 50 cm. A més, el cob és un material ignífug, sismoresistent, econòmic, resistent a les condicions climàtiques i fàcilment modelable per dur a terme edificacions complexes gràcies a la seva ductilitat. [11]

Terra ensacada o Superadobe

Segons la definició de la RAE, un sac terrer és un “sac que s’omple de terra i s’empra per formar murs de protecció o defensa”. L’origen de l’ús dels sacs terrers prové del seu ús en trinxeres militars i dics de contenció.

Als anys 70, a la Universitat de Kassel, a Alemanya, van iniciar una investigació per poder construir murs utilitzant elements tèxtils farcits de terra. L’objectiu d’aquesta recerca era construir un prototip d’habitatge capaç de resistir terratrèmols, de baix cost i que en permetés la construcció amb una tècnica constructiva senzilla. Així, és la primera vegada que els sacs de terra deixen de veure’s com instruments de construcció de caràcter temporal per utilitzar-se en construccions de caràcter permanent.

La terra ensacada o Superadobe representa una forma innovadora d’arquitectura de bosses de terra, un mètode que utilitza sacs llargs a base d’elements tèxtils, originalment de jute, farcits de sorra i terra local i fixats verticalment amb l’ajuda de canyes de bambú. Per prevenir la putrefacció del material, el jute es cobreix amb diverses capes de pintura de cal, cosa que també permet estabilitzar la superfície i impermeabilitzar-la.

En el procés de construcció, els sacs de sorra s’omplen amb terra humitejada i es disposen en capes o en rotlles llargs. El sistema de fixació a base de bambú, o en alguns casos filferro d’arç, es col·loca estratègicament entre cada capa de sac per actuar com a morter i reforç. El sistema de terra ensacada es pot utilitzar per construir tant murs com arcs estructurals, cúpules o voltes. [12]

Terra extruïda

La terra extruïda sol consistir en una construcció mitjançant una màquina extrusora, una gran impressora 3D que ‘imprimeix’ murs a través d’un mètode additiu, construint capa a capa alimentada amb un morter de terra i cal. Es tracta d’un sistema innovador en una fase molt inicial, que té el potencial de transformar la indústria de manera similar a la prefabricació de materials, ja que permet reduir el consum de matèria primera, la necessitat de mà d’obra i el temps de construcció.

Tanmateix, també és possible considerar la terra extruïda com la tècnica d’extrusió emprada en la fabricació de maó ceràmic o blocs de termoargila, que algunes empreses han emprat per produir maons massissos i buits sense coure, amb una mescla clàssica de terra, argila i estabilitzant, que pot incorporar serradures, millorant així les propietats aïllants i portants dels maons. Aquestes peces s’assequen a baixes temperatures i resulten similars a les ofertades per la indústria ceràmica, especialment en distribució interior i trasdossat de murs. A més, és possible anar un pas més enllà, ja que l’empresa alemanya ProCrea fabrica una paret de terra per extrusió, demostrant la versatilitat de la terra extruïda en la creació d’estructures eficients i sostenibles. [13]

Terra retallada o terró

La construcció amb terró és una tècnica tradicional ancestral duta a terme principalment a l’Uruguai. Consisteix en blocs de terra i herba extrets del sòl, amb el seu consegüent apilament per formar murs sense necessitat d’assecat. El procés constructiu és absolutament artesanal i molt simple: el material està disponible al terreny i només cal reorganitzar-lo i canviar-lo de posició perquè compleixi una nova funció. Per la seva facilitat d’execució, pot ser utilitzada per mà d’obra no especialitzada i es fa amb les mans i una eina simple, una pala plana i afilada. No necessita processos de producció, no consumeix energia i no contamina. [14]