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Instituto Tecnológico Superior De Huichapan

Investigación bambú

Asignatura: taller de investigación II

Alumnos: Calva Cerón Fernando

Muñoz Lira Uriel

Rojo Rizo luz Adriana

Herrera Delgado Noé

Docente: Jesús Alberto García Rojas

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INDICE

Capítulo 1

CONCEPTOS BÁSICOS

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1.1. Concepto de Investigación

1.2. El Anteproyecto de Investigación

1.3. El Proyecto de Investigación

1.4. Elementos Básicos del Proyecto de Investigación

Capitulo 2

DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DE LOS ELEMENTOS DELPROYECTO

2.1. Aspectos Preliminares

a) Portada

b) Índice

c) Introducción

2.2. Cuerpo del Proyecto

1. El Problema

1.1. Planteamiento del Problema

1.2. Formulación del Problema

1.3. Objetivos

1.4. Justificación de la Investigación

1.5. Limitaciones

2. Marco Teórico

2.1. Antecedentes de la Investigación

2.2. Bases Teóricas

2.3. Definición de Términos Básicos

2.4. Sistema de Hipótesis

2.5. Sistema de Variables

3. Marco Metodológico

3.1. Nivel de Investigación

3.2. Diseño de la Investigación

3.3. Población y Muestra

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3.4. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

3.5. Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos

4. Aspectos Administrativos

4.1. Recursos Necesarios

4.2. Cronograma de Actividades

5. Bibliografía

6. Anexos

TITULO DE LA INVESTIGACIÓN

FORMA DE CULTUVO, MANTENIMIENTO Y CONSTRUCCION CON BAMBU

Resumen

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Desde los primeros cubrimientos y estructuras en bambú se pasa a las construcciones tradicionales de varios países tropicales. Especial enfoque se da en los diferentes conceptos constructivos. Pero más allá de la simple consideración del bambú como una madera mas, se desarrollaron recientemente estructuras libres, que solo pueden funcionar con un material tan largo y ligero como estos pastos gigantes. Inspirado por las membranas y en lo artístico de las superficies curvas y cuerpos torcidos se quieren llevar el bambú a la arquitectura moderna. Debido a la curvatura natural del bambú se pueden construir formas geométricas que serían muy complicadas de lograr en materiales industriales. Pero siguiendo la lógica innata de esta fibra natural se logra no solamente una estética muy orgánica sino. La utilización de este material ecológico amable no es solamente un substituto de la madera, -el bambú impone un estilo nuevo en la arquitectura. Su sistema constructivo es fácil de entender, las técnicas son simples y pueden elaborarse hasta por personas no especializadas.

(Arq. Tim Martin Obermann Ing.civil Ronald Laude, 2003)

INTRODUCCION

IntroducciónDesde tiempos inmemorables el hombre ha utilizado una gama de diferentes especies locales de bambú, como materia prima para sus casas, sus balsas, sus puentes, sus armas, herramientas y comida. Siendo también una de las plantas típicas del hábitat tropical litoral, que conforma la cuna del hombre, se puede asumir que el bambú forma parte de las primeras herramientas de la humanidad. Desafortunadamente no es un material duradero como las piedras. En algunos museos se encuentran vestigios de esta época acerca bambú, luego se ven cantidades de auténticos objetos útiles en bambú en las vitrinas de épocas posteriores, confirmando el uso universal de los tallos huecos. Siendo el bambú una vara hueca era más fácil de cortar con un hacha de piedra (golpeando justo encima de un anillo), que los troncos macizos de árboles de madera de un similar diámetro, también era más fácil de transportar. Así que antes la edad de piedra deberíamos alocar la “edad del bambú”. A esto se agrega que en muchos países tropicales, tanto en zonas rurales como en invasiones urbanas, la vivienda es todavía construida en buena parte con bambú. El bambú no tiene la mejor fama entre estos moradores arriba mencionados. Debido a cambio cultural y el olvido de los métodos de curado y de preservación natural hay muchos problemas. La casa tribal estaba protegida por el saber tradicional de protección por diseño, como grandes aleros y levantar la estructura sobre piedras de río para interrumpir la higroscopia del tallo, la ventilación permanente y la desinfección por el humo. (Arq. Tim Martin ObermannIng.civil Ronald Laude, 2003)

ANTESEDENTES

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Los tallos han dado muy buenos resultados en estructuras menores tales como: corrales, canales para recolección de aguas y, en general, para la construcción de todo tipo de implementos en actividades agrícolas.Dentro de otros usos figuran la jardinería, artículos de uso doméstico, muebles, construcción de parques recreativos, artesanías y pulpa para papel.En la construcción de viviendas la guadua se puede aprovechar al máximo, la porción basal se usa en columnas y vigas, la porción intermedia en arma duras de cerchas y soleras de muros portantes o divisorios. Como elemento de mejoramiento del paisaje es innegable el efecto embellecedorque produce una zona plantada con bambú en cualquier área de potreros, en las orillas de ríos o laderas de montañas, contribuyendo a adornar el entorno, a oxigenar el ambiente y a brindar una sensación de quietud. Brinda un ambiente propicio que ofrece albergue a la flora y a la fauna asociada.En el hemisferio occidental recientemente hemos comenzado a conocer o, mejor dicho a redescubrir, la excelencia del bambú como material para la construcción. En los últimos años las diversas obras realizadas en el mundo, como el pabellón de la guadua en la Expo2000 en Hanover (obra del arquitecto colombiano Simón Vélez), han demostrado sus aptitudes tanto físico-mecánicas cómo estéticas.Expuesto a diversas pruebas de solicitación estructural, el bambú demostró una altísima resistencia a la tracción y a la compresión. Tiene características iguales y, en algunos casos, superiores a las del acero y puede soportar esfuerzos de compresión dos veces mayores a los que resiste el cemento, por lo tanto es un material apto para su utilización en estructuras portantes.

(Stamm, 2008)

En Colombia se ha desarrollado la investigación en guadua en los últimos veinte años; como también se ha hecho en muchos países tropicales con otras especies de bambú. El desafío de las construcciones consistía en combinar la enorme fuerza de la fibra de bambú, con estructuras livianas y eficaces.La investigación científica de la taxonomía y de las propiedades físicas, no sólo para la construcción, fue publicada por la Universidad Nacional de Colombia, estableciendo límites, posibilidades y métodos de inmunización.Uno de los precursores, Oscar Hidalgo López, publicó varios libros y manuales sobre su investigación. Pero el éxito recién llegó con los edificios más impactantes, con aleros de hasta ocho metros, diseñados y construidos por el arquitecto Simón Vélez, quién aplicó a las estructuras de sus construcciones una nueva técnica: la inyección de mortero de cemento en los tubos de bambú.Con el novedoso descubrimiento, los artesanos y arquitectos comenzaron a diversificar las aplicaciones para edificios y grandes proyectos de vivienda en todo el país.El terremoto de 1999 en él denomina- do Eje Cafetero, derribó casi todas las construcciones de ladrillo y estructuras de hormigón armado. Como consecuencia de esto, el gobierno alemán, por intermedio de laAgencia de Cooperación Técnica, desarrolló un proyecto de reconstrucción y rehabilitación de 280 viviendas sismos resistentes, utilizando la guadua como elemento estructural.También capacitó a la población beneficiaria para realizar el proyecto a través de la autoconstrucción.

En mexico cual es el antecedente,

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PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN

Hoy en día es un gran problema la contaminación de las construcciones con materiales tradicionales y sus efectos al medio ambiente, por eso que es muy

importante que la mayoría de las personas tenga conocimiento de construir con nuevos materiales que reduzcan los efectos de contaminación como los que nos

brinda la naturaleza, y no tener un concepto malo de estos como una baja resistencia o que el material es de baja calidad.

ENUNCIADO DEL PROBLEMA

El bambú y su eficacia como material de construcción

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

El bambú es una planta de rápido crecimiento. Posee un sistema de raíces llamado rizomas del cual brotan tallos que se podan y así la planta nunca muere. Es una planta rústica que no requiere cuidado mientras disponga de cursos de agua en sus cercanías. Existen cultivos de bambú en todo el país, a excepción de algunas provincias patagónicas. A nivel mundial, Europa es el único continente sin especies nativas de bambú. China e India son los principales productores. 

-Se necesita personal calificado para la construcción de viviendas o galpones con cañas, pero para la industria del laminado (parqué y vigas) se requiere la misma calificación que para tratar cualquier madera.

-El arquitecto colombiano Simón Vélez, uno de los máximos referentes a nivel mundial en el uso de materiales naturales en la construcción, definió al bambú como un material sismo-indiferente. Es una definición perfecta porque por sus propiedades físico-mecánicas tan particulares (liviano y resistente), se adecua tan bien a un sismo que casi se podría decir que le son indiferentes. En Colombia, luego del terremoto ocurrido en 1999 en la zona del "eje cafetero", principalmente la ciudad de Armenia, la sismo-indiferencia del bambú quedó probada, ya que las únicas construcciones que se mantuvieron en pie fueron las casas de bambú. A partir de este episodio, se extendió su uso en todo el país.

(Arq. Tim Martin Obermann Ing.civil Ronald Laude, 2003) 

-Principalmente la disponibilidad del material en el propio país, que facilita su masificación y la limita en los demás por los altos costos de flete. 

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-El mercado del bambú se encuentra en plena expansión y con el tiempo lo vamos a encontrar cada vez en más ámbitos de la vida diaria. Pisos, paredes, techos, vigas, utensilios de cocina. Con la fibra textil se fabrican toallas, ropa, alfombras y sábanas. La disponibilidad de maderas duras a nivel mundial cada vez es menor e inversamente proporcional a su demanda. En mi opinión, en el mediano plazo este material se impondrá por necesidad. 

-En mi opinión, el desarrollo de viviendas sociales con bambú sólo es posible si el material se encuentra a corta distancia y en relativa abundancia. Es posible la idea de "sembrar la propia casa" si se dispone de tierras comunitarias para su cultivo. La capacitación necesaria puede ser obtenida a través de los gobiernos y la Red Internacional para el Bambú y Ratán (INBAR por sus siglas en inglés).

(Stamm, 2008)

JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACION

“La importancia del bambú en la construcción”

Debido a que el bambú posee una gran resistencia y nos pareció interesante ahondar sobre este tema ya que en el país aun no se tiene un concepto de su calidad en la construcción y queremos poner de manifiesto que sus beneficios son múltiples.En el trabajo existen muchos temas que pueden ser útiles para futuras investigaciones y así hacer más amplio el conocimiento científico de estos temas.

Siendo un elemento y recurso natural su siembra, producción, recolección y utilización se produce con tecnología limpia.Es un recurso renovable, económico y seguro.Se fomenta la mano de obra no calificada llenado un vacío de falta de oportunidades de trabajo.Su siembra y producción tiene ventajas colaterales como es principalmente que la especie es retenedora de agua ayudando al suelo.Por todo lo anterior, sus bondades son muy altas.

(Stamm, 2008)

JUSTIFICACIÓN

Tomando en cuenta un aspecto muy importante, que es el medio ambiente y el impacto que tiene esta ante las actuales construcciones, desarrollamos la investigación para conocer nuevas estrategias de construcción e implementar nuevos materiales, esto ayudara a que colaboremos para disminuir el efecto invernadero. Para ello estudiaremosun material que nos será muy eficiente para construir edificaciones pequeñas como son

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las de vivienda. El bambú es el material indicado para realizar construcciones, ya que este material tiene ventajas muy importaTeniendo en cuenta aspectos claves de homogeneidad, tales como edad, tipo de especie, características físicas (capacidad, longitud, diámetro, etc.).Se trata básicamente de una propuesta “Integral” realizada a partir de la formulación de pautas generales muy “precisas”, para los sistemas constructivos en el bambú, que buscan la unificación de normas en los siguientes aspectos:

• Técnicos • Constructivos • Estructurales

DELIMITACIÓN

Este estudio se lleva a cabo para la implementación de un sistema constructivo, en menor o mayor número de obras que se realicen. Se propone las soluciones constructivas con el bambú que son ligeras, no contaminante. Además de que las empresas constructoras tendrán una mayor calidad de manejo y sobre todo garantía del trabajo que se está realizando, sobre todo en lugares en donde el material es cultivado con naturaleza pueden favorecer a una tendencia.

(Stamm, 2008)

MARCO ANTROPOLÓGICOFILOSÓFICO

Teniendo en cuenta que los sistemas constructivos actuales son “sistemas modernos y seguros” como ha quedado demostrado en este trabajo, que pueden llegar “optimizarse y organizarse mas”, por ejemplo, como solución a políticas concretas de viviendas de interés social, infraestructura para educación y/o capacitación de mano de obra por parte del estado, como ya se viene haciendo a través del lugares productores de este material.

De allí que sea tan importante el conocimiento que exista de estas técnicas y del material mismo, que cualquier ingeniero y/o arquitecto debe de conocer y manejar,

como sucede con técnicas modernas como el hormigón armado, los sistemas prefabricados y técnicas “autóctonas” como la madera. Este aspecto debe ser casi

una “obligación” por parte de las instituciones encargadas de brindar las herramientas en el campo del conocimiento a los futuros profesionales.

(Arq. Tim Martin Obermann Ing.civil Ronald Laude, 2003)

MARCO TEÓRICO

Mientras las estructuras tradicionales, incluyendo la mayoría de las estructuras de ingeniería, son basadas en sistemas constructivos bidimensionales, en las estructuras “Ultra” modernas se experimenta con cerchas tridimensionales. Esto incluye membranas anti clásticas, conchas de doble curvatura, y espaciales. En estas estructuras encontramos nuevos retos en las uniones que deben responder a las necesidades de los

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esfuerzos no lineares y a esfuerzos puntuales muy grandes. También buscamos la economía junto con la estandarización y posible industrialización de estas uniones. El reto a largo plazo es la compatibilidad del bambú con otros materiales de la construcción como las piedras, el acero, el vidrio, etc. Las uniones de bambú con bambú, encuentran un límite temprano en la transmisión de fuerzas. Aunque con la utilización de tornillos y reforzados internamente con inyección de cementos, o exteriormente con una capa de fibra y resinas sintéticas, la transmisión de carga aplasta a las fibras en la zona de contacto. Una posible salida es la utilización de muchos tallos, así se distribuye la carga por varios puntos de contacto. Esto puede generar nudos muy complicados y solo expertos de la imaginación tridimensional son capaces de concebir obras grandes. La otra salida es la unión de cono, donde todos los esfuerzos son transmitidos a un eje central y conducidos hacia un conector en forma de bola, formando un sistema conocido como las estructuras reticuladas.(Arq. Tim Martin Obermann Ing.civil Ronald Laude, 2003)

Como aporte al conocimiento y aprovechamiento de la guadua, la Facultad de Ciencias Ambientales de laUniversidad Tecnológica de Pereira (Colombia), desarrolla varios aspectos de investigación transdisciplinaria, tendientes a valorar científicamente la guadua angustifolia y a preservar la especie bajo condiciones óptimas de propagación y sustentabilidad. En este sentido, la Facultad capacita y asesora técnica y científicamente a la población local para ayudarlos a aprovechar este recurso, con el fin de encaminar la región hacia un desarrollo sustentable.Entre las experiencias que están siendo llevadas a cabo por los investigado res de la institución se destacan los proyectos para la caracterización genética (que busca determinar si existen variaciones genéticas entre los biotipos existentes en la región); el desarrollo de métodos de propagación in vitro (que prepara las condiciones de futuros viveros para la producción masiva); la evaluación de tecnologías para la preservación (fundamental para el desarrollo a escala industrial y/o exportación); la experiencia en el uso de anillos de guadua en filtros anaeróbicos para el tratamiento de aguas (reemplazando la tradicional grava y otros proyectos de investigación aplicada). También se realizaron talleres, seminarios y varias publicaciones (Guía para la construcción de puentes en guadua y Guía para la auto-construcción utilizando la guadua como elemento principal) con el objetivo de transmitir las experiencias y el conocimiento a la población local y a los profesionales del área, iniciando así un profundo proceso de transformación.(Mercedes, 2006)

Construcción: con la implementación del bambú se pretende realizar con este material parte de casas u otras construcciones. Una manera de cómo impacta menos en la implementación de este material al medio ambiente. Siendo un elemento y recurso natural su siembra, producción, recolección y utilización se produce con tecnología limpia que puede ser reproducido cerca de la región para no contaminar en cuestión de traslado del material.

Bajo costo en comparación con el acero que se utilizara.

Estructura. La estructura fundamental es la parte de la casa por lo que se enfoca más la estructura para su implementación del bambú en ella.

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Materiales. Se puede combinar con los materiales convencionales como es el concreto, mortero, se aplicara como recubrimiento interior y exterior aislándolo del medio ambiente, protegerlo del fuego y dándole solidez y para darle durabilidad.

En la adaptación Se recomienda que las superficies perforadas sean taladradas a alta velocidad para así evitar impactos o rajaduras del Bambú y que sea rellenada con mortero de cemento. (Stamm, 2008)

 OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN

El fin de realizar esta investigaciones poder combinar otros materiales en la construcción e implementar principalmente el bambú como un acero con el concreto y como un material más empleado en esta actualidad, así como remplazar el acero en construcción ya que este no causa un impacto ambiental ni tampoco es un contaminante para el medio ambiente.

OBJETIVO GENERAL

Determinar la aceptación de un material nuevo como lo es el bambú en acero vegetal en el mercado y en la aplicación funcional del mismo de tal forma que se evalué en su factibilidad de establecer una empresa que realice la producción y la

comercialización de este producto o material.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Dar a conocer los beneficios que se pueden obtener del bambú.  * obtener garantía y utilizar al máximo el bambú.

  * remplazar materiales como el acero en la construcción.  * Con este proyecto esperamos contribuir con la gente para que se comience a

utilizar el bambú, primero a nivel comunidad, municipio y posteriormente estatal...

TIPO DE ESTUDIO POR REALIZAR

Desde los tiempos medievales se conoce dos sistemas de construcción el “Par y Nudillo”, usado generalmente en las iglesias españolas y coloniales. En el norte de Europa se utiliza más la “Cercha Rey” usando pendolones y tensores para transferir el peso de los techos de edificios grandes, en catedrales y puentes. Este sistema constructivo, oriundo de la tradición maderera, es muy fácil de transcribir al bambú. Hay solo un pequeño problema: Las uniones de la madera son macizas, resisten de forma excelente a la compresión y reciben clavos como fijación rápida. La unión de bambú está en desventaja en cuanto a uniones de compresión, así que le debemos ayudar con un relleno del vacío y evitar el aplastamiento. Pero algunos bambúes tienen una ventaja en uniones de palos cruzados: En uniones de maderas blandas con pernos se

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debe usar una grapa “bulldog” entre los troncos para que reduce la carga flectora sobre el perno. La Guadua tiene una capa externa muy dura y se parece en esto más a un tubo metálico que a la madera, así que en muchos casos no se deforman los pernos en las uniones cruzadas. Con una adicional inyección de mortero se permite una fijación confiable de pernos y las uniones pueden ser calculadas por programas computarizadas, como fueran metálicas. Datos confiables de uniones de guadua vía pernos (con inyección de mortero) fueron elaboradas por Jenny Garzón de la Universidad Nacional en Bogota y están publicadas en el libro de Oscar Hidalgo.(Mercedes, 2006)

Cercha dos pisos levantando.Así que con este sistema constructivo, donde se cruzan guaduas en varios niveles, atornillados con pernos entre sí, se pueden elaborar cerchas complejas para estructuras de varios pisos, o para puentes. Otra gran ventaja de este sistema es la posibilidad de prefabricar varias cerchas sobre una horma en el piso. Varias cerchas pueden prefabricarse sin peligro de altura y con gran precisión. Debido al bajo peso propio del bambú tubular se puede, con la ayuda de un trípode, levantar fácilmente toda la estructura, una cercha tras otra, posicionarlas y fijarlas. Las uniones se llenan de mortero una vez terminada la colocación de las correas.

HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN

Propuesta inmediata de trabajo y por tratarse de una propuesta de carácter técnico, que nace a raíz de una hipótesis reciente, la presente propuesta pretende formar parte integral de la cadena de la guadua en Colombia —cumpliendo así uno de los objetivos del presente trabajo de tesis doctoral—, como un primer paso a dar hacia la búsqueda de la sistematización de las técnicas constructivas en guadua, la propuesta es la siguiente:

• Diseño y Construcción de Uniones

Se diseñaran y luego se construirán diferentes alternativas para tipos de “uniones mecánicas” en guadua, utilizando diferentes tipos de materiales, como aluminio, metal, madera, etc., o empleando varios a la vez. Después se analizara su comportamiento desde el punto de vista estructural, con la finalidad de utilizar el que ofrezca unas mejores garantías, en lo que tiene que ver con tipo de materiales empleados, costos y sobre todo que reduzca en términos de tiempo el proceso de elaboración y la puesta en marcha en obra.

Una Vez se tengan los tipos de uniones propuestos estos serán sometidos a pruebas estructurales y de esfuerzos a tracción, compresión y flexión en un laboratorio de materiales –las que sean necesarias— posteriormente los resultados obtenidos en dichos ensayos serán certificados.

Finalmente y a partir de los requerimientos señalados en un principio, los tipos de uniones obtenidos como resultado de las pruebas, serán confrontados en obra para verificar su comportamiento en una construcción típica, con el fin de contrastar los resultados obtenidos en el laboratorio.

(Mercedes, 2006)

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DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación es experimental porque ya se conocen bases de cómo se desarrolla o implementa este tipo de sistema constructivo porque es muy implementado, en la estructura de las viviendas, por otro aspecto que es de bajo costo por que es de recurso natural y no tiene un proceso de elaboración, por la gran cantidad de bambú que se produce en aquellas zonas por la humedad que hay en centro américa.

No experimental. En esta región no se tiene uso o implementación del bambú como sistema estructural en casa habitación o en la construcción.

POBLACIÓN Y MUESTRA

En la ciudades de tabasco se presenta un proyecto benéfico para familias de la misma cuidad, además de que servirá como como una exposición para reconocimiento y progreso. Este proyecto tendrá como principio apoyar a 20 familias de bajos recursos que se verán beneficiadas, además de que servirá como muestra a las siguientes habitantes que desean construir su hogar o que contribuyan con el medio ambiente para un beneficio propio, otro beneficio es que la construcción de su hogar disminuirá su costo a comparación de las construcciones actuales con el material tradicional.

FUENTES SECUNDARIAS

112 Villegas Marcelo, GUADUA Arquitectura y Diseño, ediciones Villegas y Editores, 2004, p.44-45. Hidalgo L, Oscar: Bamboo - The Gift of the gods. Bogotá, 2003.ISBN 958 – 33 – 4298 –

PROCESAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

Con lo anterior se lograría un impacto muy positivo en lo que se refiere a demanda del mercado, ya que se entraría a competir en igualdad de condiciones con técnicas modernas como el hormigón, la madera, etc. Además se generaría una gran confianza en los futuros usuarios, en muchos aspectos, unos de tipo económico, que reducirían costos, en términos como tiempo de ejecución, tipo de materiales utilizados y mano de obra empleada.

• Tecnología y locaciones Para la ejecución de la presente propuesta se requiere de la disponibilidad del siguiente equipo humano y tecnológico: - Equipo de 3 Colaboradores (estudiantes de arquitectura) - Computadores con software para arquitectura con acceso a Internet - Laboratorio de Materiales - Salón auxiliar para trabajos prácticos y ensayos

Por último y para concluir este capítulo, no sobra resaltar que, una vez estén dadas estas condiciones y se tenga el conocimiento necesario de los sistemas

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constructivos del bambú en México. En ese momento podremos estar cerca de tener una verdadera cultura de trabajar con bambú, sentirnos seguros de proyectar y construir una verdadera arquitectura nuestra, proyectada y pensada como ejemplo de arquitectura sostenible “apoyados en nuestra enorme bio-etnio diversidad”, con propuestas enriquecedoras y sin ningún tipo de inferioridad.