lunes, 21 de febrero de 2011

2. MACHU PICCHU, OBRA MAESTRA DE LA ARQUITECTURA E INGENIERIA ANDINA, Autor: Ing. Raúl Chávez A. / nuevaoran@hotmail.com

Las 7 Maravillas del Mundo en la máquina del tiempo …

• México, Pirámide Kukulcán, Siglo VII
• Brasil, El Cristo Redentor, 1931
• Perú, Santuario de Machu Picchu, 1440 - 1470
• Italia, El Coliseo Romano, 70 - 80 dC
• Jordania, Petra, 9 aC - 40 dC
• La IndiaTaj Mahal 1631 – 1654
• China, La Gran Muralla, 220 aC – 1644 dC.

Organización social del Tawantinsuyo

 Estuvo basada en una compleja secuencia de obligaciones recíprocas, religiosas, rituales y organizativas entre los gobernantes y los gobernados.

 Los Hatum Runa, jefes de familia de los Ayllus, a través de los Curacas, pagaban con trabajo (mita), su tributo al gobierno inca, que disponía los trabajos a ejecutar.

 En reciprocidad, el gobierno les proporcionaba servicios sociales y protegía a la población en tiempos de escasez y desastres naturales.
 
Historia y Condiciones del Santuario

 Propósito: A partir del Inca Pachacútec (1438 -1470), crear una ciudad para la posterioridad que uniera nuestra sierra, selva y los 3 mundos: el de arriba, de la tierra y el de abajo.

 Lugar escogido: En la mayor dificultad topográfica de la zona, agreste y casi inaccesible.

 Diseño y Construcción: Planificado como un proyecto y obra de Arquitectura e Ingeniería destinado a ser sustentable y perenne en el tiempo.

 Última morada: y refugio de los Incas de Vilcabamba, que resistieron por algunas décadas al sometimiento del poder español.
 
Ubicación y Motivo del Santuario

 Provincia de Urubamba, en el cañón del río del mismo nombre, valle de Vilcanota, a 130 km del Qosco.

 Asentado sobre una cumbre montañosa de 2,440 msnm.

 En medio de dos profundos acantilados, en un bosque de rocas con vegetación, animales, flores y nubes.

 Ocupa una extensión de aprox. 37 ha.

 Fue ocupada aprox. entre los años 1460 y 1540.

 Permiten que la habiten de 300 hasta 1000 personas.

 La temperatura promedio oscila entre los 8 y 22 ºC.

 Se presume que en el lugar, el Inka se comunicaba con las deidades y participaba en el gran ciclo de la vida, la tierra y el agua, expresando y manteniendo la armonía entre el mundo real y el sobrenatural.
 
El Santuario Esta Ubicado en el Medio de 2 Fallas Geológicas

Idioma, Unidades de Medida y Petrometría

 El idioma oficial de los Inkas fue el Aymara, la segunda lengua el Quechua, luego el Puquina. En nuestra historia existen aberraciones que hay que corregir.

 Se conoce hasta hoy que las principales operaciones se realizaban con quipus y las yupanas con casilleros para números enteros y decimales.

 Longitud: rikra (braza,1,67 m)

 Superficie: tupu (1/3 ha)

 Capacidad: pokcha (27,7 lt), aryballos, cántaros, tinajas.

 Cartografía: pétrea

 Topografía: tallados y plomadas

 En el afloramiento pétreo natural, utilizaron la geometría euclidiana.

 La “Petrometría” consiste en seguir la lógica de las piedras.

 También utilizaron el sistema memotécnico, por similitudes.
 
Aplicación de la Ingeniería

 El lugar debía ser estético, tener suficiente agua, materiales de construcción y características de durabilidad y funcionabilidad.

 Requería un trabajo con un gran sentido de cooperación, coordinación e ingenio.

 Seleccionaron el “sitio perfecto”, para un trabajo en equipo, compuesto de especialistas y experimentados en planificación e Ingeniería de construcción:

- Arquitectura
- Geología, Hidráulica, Civil, Agronomía, Ambiental y Sanitario.
 
Esquema de Planificación del Santuario

Zona urbana

 Barrio Sagrado: Intiwatana, el Templo a el Sol y la habitación
de las Tres Ventanas.

 Barrio de los Sacerdotes y la Nobleza: zona residencial.

 Barrio Popular: la parte sur de la ciudad, donde se encuentran las viviendas de la población común.
 
Zona Agrícola

El Santuario está compuesto de …

 4 oratorios, 3 templos, 2 observatorios, 2 petroglifos, 16 fuentes de agua, 11 cuevas subterráneas, 18 conjuntos habitacionales, 122 huacas, 129 salidas de drenaje, 16 morteros de molienda,. Además:

 Muros estructurales con portales, ventanas y nichos, afloramientos de rocas como serpientes, escaleras de piedra, variados canales de conducción y drenaje, áreas periféricas, divisores de drenajes, deslizaderos, jardines, canteras, caminos, rampas, plazas y piedras sagradas y comunes, andenes, piedras talladas abandonadas, etc.
 
Geología

 Al estar entre dos fallas geológicas, es zona sísmica, pero en un cruce de fallas hay fracturas de rocas, abundancia de material y acuíferos y es más fácil modelar el terreno.

 El sistema subterráneo de drenaje en las cimentaciones de muros, terrazas y de las edificaciones, no es visible.

 La construcción de los cimientos es para 18 tipos de muros desde mampostería fina hasta el burdo trabajo de piedra para campo, dependiendo de su función.

 Existe una cuidadosa colocación de pequeñas rocas en las zanjas para así crear un lecho estable en el tiempo.
 
Morfología

 Edificios de planta rectangular, de una, dos y hasta ocho puertas, normalmente en uno solo de los lados largos. Pocas construcciones son de planta curva o circular.

 Frecuentes construcciones llamadas huayronas que tienen sólo tres muros. En el "muro faltante" aparece a veces una columnata de piedra para sostener una viga de madera soporte al techo.

 Las construcciones siguen el esquema de las kalanchas, cuatro construcciones rectangulares en torno a un patio central unidos por un eje de simetría transversal. Al patio dan todas las puertas.
 
¿Qué tan exitosos fueron los Incas en la planificación del abastecimiento de agua?

La creciente permeabilidad a lo largo de porciones ascendentes del sistema de fallas, hace posible que las precipitaciones se infiltren y que emanen después en el lugar del arroyo, proveyendo así una fuente de agua continua.
 
Arquitectura y Acabado

 Edificaciones del clásico estilo inca: muros de sillares pulidos de forma regular, junturas perfectas entre los bloques de piedras y un ligero talud o inclinación y la base sobresalida ligeramente con respecto a su remate.

 Los vanos siempre son trapezoidales y usan hornacinas y esculpidos como ornamentos.

 El acabado de las paredes es de diferentes calidades.

 Emplean una exquisita técnica para encajar los bloques con la mayor perfección, como se observa en la pared central del templo principal, uno de los muros mejor logrados del Santuario.

 La Arquitectura y el acabado provienen de la cultura Tiahuanaco.
 
Infraestructura

 La infraestructura, aplicaron conocimientos de: hidrología, hidráulica, agricultura, drenaje urbano, criterios sanitarios, tecnología de suelos y de cimientos, e ingeniería estructural.

 Variado repertorio de métodos de construcción, junto a un adecuado control topográfico de elevaciones, distancias y alineamientos.

 Se estima que los trabajos al borde de los acantilados, conllevaron a altos riesgos para las seguridad, la vida y la salud de sus constructores.

Lluvias y Calidad del Agua

 La precipitación anual en la zona es de 1960 mm y una evapotranspiración anual aprox. de 1760 mm.

 La recolección de agua es de muy buena calidad:

- Conductividad: 25 - 35 micro Siemans/cm
- pH: 6,45 - 7,3
- Temperatura: 14 - 16 ºC
- Radiactividad: 0

 El flujo se incrementa mediante un innovador y bien estructurado sistema de recolección de arroyos hechos en piedra, que sigue funcionando.
 
Servicio de Agua Potable

 Antes que la ciudad sea edificada, los ingenieros planificaron como llevar el agua desde las fuentes, a 2.458 msnm hasta la ciudad, construyendo un canal de 749 m de largo con una pendiente de 3 %.

 Lo construyeron en terrazas de 2 m de ancho para el acceso a su operación y mantenimiento.

 La condición de este manantial sorprendió: la fuente y el manantial todavía estaban intactos, funcionando y produciendo agua después de siglos de abandono.
 
Hidrología (1)

 Aumentaron la producción de la fuente principal construyendo un sistema de recolección de agua de manantial en la ladera del cerro.

 Consiste de un muro de piedra de 14.6 m de largo con una altura de 1.4 m.

 El agua de manantial se resume a través del muro y penetra a la trinchera rectangular de piedra de 80 cm de ancho; y el agua de un manantial secundario ingresa al canal a 80 m al oeste del manantial primario.
 
Hidrología (2)

 El diseño del canal principal determinó la ubicación de la residencia del Inca, y la planificación y distribución del resto de la ciudad.

 En la construcción del canal se utilizaron piedras cortadas en un rango de 10 a 16 cm de profundidad y de 10 a 12 cm de ancho para el fondo.

 En la cabecera de cada fuente, un conducto de piedra cortada lleva el agua a un surtidor, de forma tal que crea un chorro de agua apropiado para llenar un aryballo.
 
Hidrología (3)

 El canal desciende por la ladera, penetra los muros de la ciudad, pasa por el sector agrícola, cruza un muro interior e ingresa al sector urbano, donde alimenta a las 16 fuentes, en escalera.

 Cada una de las fuentes están parcialmente encerradas por muros de 1.2 m a 2 m de altura, la fuente privada para el templo del cóndor.
 
Hidrología (4)

 El agua se recoge en una pileta de piedra, ingresa a un desagüadero circular que luego la entrega a un canal para las próximas fuentes.

 Las fuentes están diseñadas para operar con un flujo de 25 lt/min, operaban con 10 lt/min y manejaban un flujo máximo de 100 lt/min, a través de dos puntos de control.
 
Hidrología (5)

 En medio de la densa vegetación, se descubrió un camino que conectaba las fuentes con el río Urubamba. Se ha restaurado el fluido del agua hacia una segunda serie de fuentes, luego de 500 años.

 Observadores han adelantado varias teorías para explicar porqué abandonaron Machu Picchu. Algunos sugirieron que era por la escasez de agua. La investigación descarta por completo estas teorías.
 
Hidrología (6)

 El análisis hidrológico muestra que la producción de la fuente primaria esta relacionada con la lluvia. El nivel de precipitación se analizó con un núcleo del hielo del glaciar más próximo, e indica que recibió cerca de 2,000 mm de lluvia anual.

 La precipitación máxima en los últimos 16 años se da en el mes de febrero (227 a 449 mm/mes), y la mín. en junio (2 a 111 mm/mes). El promedio es de 1 940 mm/año, suficiente para el requerimiento de agua de los sembríos de maíz y papa, sin aplicar agua de riego.
 
Hidrología (7)

 Se calculó que un flujo de 10 lt/min en el canal durante los meses secos, era suficiente para satisfacer su necesidades.

 Las pérdidas por filtración del canal fueron menores del 10 %, por el buen ajuste de las piedras alineadas y porque las uniones se sellaron con un tipo de arcilla homogénea impermeable.
 
Hidrología (8)

 En algún invierno de un año seco, pudieron haber experimentado una escasez temporal de agua.

 El descubrimiento en 1998 de un camino de 500 m al río Urubamba confirma que utilizaron el río como una fuente secundaria de abastecimiento de agua, trasladándola en arybalos.
 
Drenaje (1)

 Por largo tiempo, arqueólogos y científicos pasaron por alto este hecho. Sin un buen drenaje superficial y subterráneo y cimientos bien construidos no habría quedado mucho del Santuario, las edificaciones se habrían desplomado, por las fuertes lluvias.

 Entonces, su esplendor no solamente reside en los bellos edificios, sino también en las obras de ingeniería del drenaje y la cimentación, que yacen invisibles debajo de la superficie.
 
Drenaje (2)

 Se ha calculado que las terrazas agrícolas producían agua de drenaje a una tasa de aproximada de 7 400 m3/ha/año y en el área urbana de 13 400 m3/ha/año.

 La ausencia de erosión, el tipo de suelos, la probable cobertura de vegetación y el potencial de drenaje del subsuelo; se estima que cerca del 90 % de la producción anual de agua de las terrazas agrícolas corresponde al flujo subterráneo, y 10 % a la escorrentía.
 
Sistema de drenaje (3)

 El sistema de drenaje superficial dirige el agua de escorrentía, tanto agrícola como urbana, lejos del canal de suministro de agua potable.

 Aparentemente no utilizaban esta agua para bañarse. El Inca, por ejemplo, tenía un cuarto de baño con desagüe separado. Esta agua utilizada no volvía a ingresar al suministro.

 Entonces, el estudio de hidrología e ing. hidráulica concluye que los Incas entendían la importancia de la conservación del agua potable.
 
Entonces… “El Milagro de Machu Picchu es Invisible, es Subterráneo …”

 No se ha encontrado que el agua superficial de drenaje fuese reutilizada explícitamente para riego. Se han hallado evidencias de que el agua de drenaje del subsuelo era captada para abastecer las 16 fuentes.

 Se encuentra poca erosión debida a la escorrentía a pesar de 5 siglos de falta de mantenimiento y a pesar de las fuertes lluvias, lo cual significa que la filtración de la lluvia desde la superficie hacia el sistema de drenaje del subsuelo ha sido altamente eficaz.

Cimentaciones y Drenajes: El Mayor Esfuerzo Constructivo

Se calcula que el 60 % del esfuerzo de su construcción estuvo centrado en realizar las cimentaciones sobre las terrazas, rellenadas por etapas, con cascajos, para obtener un buen drenaje de todas las aguas sobrantes.

Materiales de Construcción

 La piedra básica utilizada es el granito intrusito ígneo de color blanco grisáceo compuesto de cuarzo, feldespato y mica, cuya cantera se ubica al sur de la Plaza Sagrada.

 Esta piedra tiene una dureza de entre 6 a 7 grados en la escala de Mohs, una de las mas duras.

 Dichas piedras fueron trabajadas con barretas u otras herramientas de bronce (no usaron el hierro) y percutores de las piedras más duras. Luego las piedras fueron alisadas por abrasión con arena y otras piedras duras.
 
Infraestructura Vial

 Estuvo interconectada con la red de caminos del estado.

 Recordemos que la vasta red de caminos en el Tahuantinsuyo (más de 10 000 km), fue mayor que los que construyó Alejandro Magno en Europa.

 Se explica que la carencia de animales grandes para el transporte y el trabajo en general, y lo empinado y abrupto de la geografía de las regiones altas de los andes, desalentaron el desarrollo y uso de la rueda.
 
Método de Construcción Civil

 Según el tamaño y peso de las piedras un numeroso grupo de hombres las halaban con sogas. Colocaban debajo cantos rodados y maderas duras, para reducir la fricción.

 Utilizaron diversos tipos de lianas a modo de cuerdas para unir las vigas de madera de techos, puertas, escaleras, segundos pisos y áticos (altillos). Las hachas de bronce se usaron para cortar árboles y hacer madera.

 Los pisos consistían en capas de arena, grava y piedras. El espesor terminado variaba de 20 a 30 cm.
 
Ingeniería Civil (1)

 La inclinación de las paredes es en ángulo de 4 a 6 %, brinda estabilidad. El acabado del interior del cercado tiene una gradiente definida hacia fuera, es decir son antisísmicas.

 Muchas de las piedras grandes tienen muescas en la parte superior e inferior que ayudan a transportarlas y asentarlas juntas en forma anidada.
 
Ingeniería Civil (2)

 Los patios tiene declives hacía los canales de drenaje. De esta manera se evacuaba el agua de lluvia del interior y se evitaba la formación de charcos.

 Se construyeron largos puentes a través del río Urubamba, utilizando sogas. Hoy existen comunidades que han heredado esta técnica y aún los construyen. El CIP les ha dado un reconocimiento.

 Casi nunca se encuentran escaleras en los interiores.

Detalles: Tallado de Piedras

 Un aro colocado encima de la única puerta que da acceso al Templo del Sol, junto con su receptáculo de barra a cada lado, proporciona una manera simple de clausurar una puerta.

 En el ingreso a la casa de los sacerdotes en la Plaza Sagrada existe una enorme piedra especialmente tallada y pulida de 32 ángulos, que supera a la famosa piedra de los 12 ángulos del Qosco, no es muy conocida.

Muros

 El aparejo de los muros de piedra es de 2 tipos: de piedra corriente unida con mortero de arcilla, enlucido con una capa de arcilla de 2,5 cm de espesor y pintadas de color amarillo y rojo.

 En construcciones de élite, la piedra es finamente labrada sin enlucido, tallada en forma de prisma rectangular o poligonal. Sus caras exteriores son tipo almohadilladas, protuberantes, o lisas.

 La unión de los bloques parece perfecta y hace suponer que no tiene ningún tipo de mortero, pero sí lo tiene. Es una fina capa de material aglutinante que se encuentra en el interior y es invisible por fuera. Este esfuerzo de unión es muy notable.

Coberturas

 La mayoría de las construcciones tenían techo a dos o cuatro aguas, cónico sobre un "torreón"; formado por una armazón de troncos de aliso (amarrado y cubierto por capas de ichu), con inclinaciones de hasta 63º. La altura de los techos duplica muchas veces la altura del resto del edificio.

 Las portadas, ventanas y hornacinas, nichos o alacenas son trapezoidales. Los dinteles fueron de madera o de piedra. Las portadas de los recintos más importantes eran de piedra doble jamba y en algunos casos tenían un mecanismo de cierre interior.

Obras Civiles Que Quedaron en Proceso …

 Junto al templo de las tres ventanas existe una piedra inclinada 45 º en el piso, esperando ser terminada y colocada en su lugar…

 Las piedras talladas con un canal en el medio se hallan esparcidas en un sector de las terrazas y pertenecen a un canal secundario de agua, que también quedó inconcluso.

Ingeniería Agrícola (1)

 Las terrazas agrícolas ocupan 5 ha (14 %). Practicaron el policultivo sustentable, excelente precedente para los suelos, que reclama el mundo de hoy.

 Las terrazas están formadas por muros de contención de piedra con una gruesa capa de tierra vegetal bien drenada. Su análisis:

 Estrato I: tierra vegetal arenosa.
 Estratos II y III: más profundos, granulados, le da mayor permeabilidad para mejorar la eficiencia del drenaje subterráneo.
 Estrato profundo IV: con relleno de grandes piedras sueltas y fragmentos.

Ingeniería Agrícola (2)

 Tiene aprox. 600 andenes o terrazas artificiales anchas, que también sirven como cuñas para prevenir deslizamientos.

 En promedio, las terrazas tiene entre 2 m de ancho y 3.5 m de alto, definidas por un muro de piedra.

 La única tierra cultivable que existe en el lugar es aquella que ha sido llevada a los andenes, y se utilizó para el cultivo no solo del maíz, papa, sino de una amplia variedad de orquídeas.

Producción Agrícola

 Los requerimientos calóricos para una persona promedio son de 2000 kcal/día = 2,78 tn/año.

 La producción de las terrazas agrícolas fue de 161 tn/año, es decir solo alcanzaba para aprox. 58 personas.

 Es decir, la producción agrícola de los andenes no bastaba para sustentar a toda la población residente.

 Así los cultivos hayan tenido una superproducción mayor a la normal, la otra parte debió ser llevada de algún otro sitio.
 
Servicios Sanitarios (1)

 No se han ubicado retretes, y las crónicas no describen la forma en que se manejaban los desechos humanos.

 Como ocurrió en las civilizaciones más antiguas orientadas a la agricultura, los deshechos humanos debieron haber sido reciclados para su uso en campos agrícolas. Sin esa práctica, se habrían perdido importantes nutrientes.
 
Servicios Sanitarios (2)

 La genial idea de asociar las labores agrícolas con la producción de excedentes alimentarios para su almacenamiento, nos hace conocer que tuvieron conocimiento del el reciclaje de los nutrientes.

 El esmero en proteger de la polución el canal de agua, también indica que aprendieron de sus antepasados, las reglas fundamentales para “salvar el agua de beber”.
 
Cultura Ambiental

• Al sacralizar todo lo que es naturaleza instituyeron una estrecha alianza armónica con la naturaleza, la tierra, el agua y la preservación del medio ambiente.

• Ciclo agrícola, ciclo de las aguas, descanso de las tierras, uso de productos naturales, convivencia con el medio y el espacio.
 
Artes y Herramientas Andinas

 Se aprecia semiología con iconografía zoomórfica (arte megalítico). Por ejemplo la figura de un colibrí con huevos y un bebe colibrí sobre su cabeza en la pared perimétrica del templo y petroglifos en dos piedras talladas.

 Las herramientas de construcción halladas son: tumis, hachas y palancas de bronce, martillos y plomadas.
 
Mantener …

1. Los canales, el drenaje principal y las 129 salidas de drenaje del Santuario, al igual que el resto de Monumentos arqueológicos, deben ser bien mantenidos, para evitar su obstrucción.

2. El mantenimiento debe ser constante en la época de lluvias, para evitar que la superficie se humedezca demasiado, se empoce y se desparrame el agua, ocasionando que en el largo plazo se debilite la cimentación y paredes.

Tareas pendientes …

1. Construir el Museo de Sitio con todas las piezas recuperadas de la U. de Yale, junto al mismo Santuario. Es imprescindible recuperar los 173 fardos funerarios que se llevó H. Bingham.

2. Los investigadores que desea conocer como eran las construcciones en ejecución desde 1540, deben revisar los varios proyectos inconclusos del Santuario. En los alrededores todavía hay muchos descubrimientos estructurales, hidráulicos y geotécnicos por hacer.

3. El INC debe continuar con la reconstrucción de los techos de madera y paja y el acabado de las paredes de piedra original, a lo largo de todo el Santuario.

4. Construir un telesférico desde Aguas Calientes al ingreso original.

5. En el recorrido turístico deben instalarse letreros de señalización, en cada uno de los de los diversos conjuntos, carteles con información básica en lengua quechua, español e ingles, indicando lo que el visitante va a apreciar.

Reconocimiento

El Santuario de Machu Picchu y Tipon han sido distinguidos por la Sociedad Norteamericana de Ingenieros Civiles (ASCE) como excelencias y joyas de la ingeniería civil.
 
Reflexionemos …

 Todos nosotros, descendientes y continuadores de los ingenieros Incas, debemos sentir un profundo orgullo por estos maestros constructores que tan gloriosa herencia nos han dejado.

 Por esto y otras tantas fuentes de inspiración del Tahuantinsuyo, tenemos que primero ser andinos y luego cosmopolitas para asimilar y construir el Perú contemporáneo de todas las sangres que nos legaran Vallejo, Arguedas, Paulet, Antúnez de Mayolo y otros personajes de nuestra historia...

Deuda pendiente …

1. Todos los ingresos y beneficios del turismo en el Qosco, deben ser reinvertidos en mejorar el nivel socioeconómico de las comunidades andinas oriundas de la zona, cuyos antepasados hicieron posible este fastuoso Santuario.

2. Evitemos que nuestros campesinos y artesanos, acudan a los lugares turísticos (vestidos de sus mejores osamentas típicas y sus alpacas adornadas), para que los turistas les tomen fotos juntos y les den una propina … No deben seguir esperando debajo de la mesa las migajas de los pudientes.

El pueblo, las instituciones públicas y privadas del Qosco y del Perú tenemos que realizar la gran reinvindicación a los pueblos andinos, y en especial a los niños, brindándoles el sitial que siempre se merecen.

Son cada uno de ellos descendientes oriundos y directos de nuestra cultura ancestral, a quienes dedico esta presentación.

Fin

Autor: Ing. Raúl Chávez A. nuevaoran@hotmail.com

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