5. Sistemas constructivos
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5. Sistemas constructivos
MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN COAAT NAVARRA Mayo 2010 5. Sistemas constructivos 5.1. Cimentaciones 5.2. Estructuras y cubiertas 5.3. Cerramientos 5.4 Instalaciones a) Saneamiento y sistemas de ahorro y tratamiento de agua b) Electricidad y contaminación electromagnética c) Sistemas de calefacción y climatización MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 GUÍA DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE PRIMER FORJADO EN CONTACTO CON EL TERRENO Forjado sanitario con elementos cerámicos ligeros y cámara ventilada Forjado sanitario de hormigón con cámara ventilada Solera de hormigón con áridos reciclados Solera de hormigón SOLUCIONES POSIBLES: Preferible Aceptable Menos o nada recomendable Fuente: GUIA DE L’EDIFICACIÓ SOSTENIBLE – Institut Cerdà, Barcelona, 1999 1 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Forjado sanitario de altura variable COAAT NAVARRA Mayo 2010 www.daliforma.com / www.caviti.es Primer forjado sanitario de altura variable Elevetor es un sistema combinado de módulos de plástico de PP reciclado de 15 cm de altura y de unas bases soporte unidas entre sí, que permiten ensamblar en cada una un tubo de soporte de diámetro 125 mm. Ello hace posible alcanzar alturas variables que van desde los 70cm hasta un máximo de 200cm, fijados al plano de colocación por una base soporte en forma de parrilla de dimensiones 58 x 58. MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 Módulos de polipropileno para forjados sanitarios www.daliforma.com / www.caviti.es Forjados sanitarios tipo Módulo: La pieza Módulo es una pieza modular con una amplia gama de alturas realizadas con plástico de polipropileno reciclado, que ofrece la posibilidad de obtener un espacio aireado de una forma fácil, inmediata y económica. La resistencia y facilidad de colocación lo convierten en una solución económica e ideal para todo tipo de obras 2 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Encofrados de polipropileno reciclado COAAT NAVARRA Mayo 2010 www.daliforma.com El primer encofrado para pilares redondos con múltiples puestas. Geotube es el primer encofrado de plástico para realizar pilares redondos con múltiples puestas. Una nueva concepción de encofrado diferente al de cartón o similares ya que permite el desencofrado fácil y rápido sin la necesidad de desencofrantes. El encofrado de plástico para pilares cuadrados: Geotube ® cuadrado es el encofrado de plástico para la ejecución de pilares cuadrados de medidas 30x30 reutilizable. Gracias a su diseño y ligereza, es muy fácil de colocar y su ajuste es perfecto gracias a las manillas de apriete presentando muchas ventajas en relación a los encofrados de madera o metálicos. Geotube ® cuadrado es muy competitivo porqué se puede reutilizar al menos 30 veces. La puesta en obra y el desencofrado se ejecuta rápida y fácilmente gracias a las manillas que permiten el escuadrado perfecto de los elementos a 90 grados. Gracias a sus reducidas dimensiones y su fácil manipulación, se monta y se desmonta sin dificultad incluso en lugares incómodos de la obra. MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Fibras de polipropileno reciclado COAAT NAVARRA Mayo 2010 www.compositesdelevante.com / www.welaan.com Propiedades de las fibras de Polipropileno: Reducen la fisuración Aumentan la impermeabilidad Aumentan la resistencia al impacto Evitan la disgregación del mortero Reducen los tiempos de fabricación Campos de aplicación: Suelos industriales Estructuras de hormigón Silos Prefabricados de hormigón Cementos para morteros Tuberías de hormigón Construcción de carreteras Pavimentos contínuos decorativos 3 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Áridos reciclados COAAT NAVARRA Mayo 2010 www.escograva.com / www.aridosreciclados.com www.aresur.com / www.cedexmateriales.vsf.es/view/default.aspx Los áridos reciclados proceden de residuos de la construcción y demolición, inertes y seleccionados tanto en obra como en derribos, desconstrucción, vías de comunicación y procesos de fabricación. Escograva es un producto obtenido a partir de las escorias de la planta incineradora de Mataró. El uso de Escograva reduce la extracción de áridos, aligerando el gasto energético y atenuado, en el paisaje, el impacto negativo de las extracciones. En la producción de Escograva, se recupera y facilita la recuperación de los metales contenidos en los residuos sólidos urbanos. MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 GUÍA DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE ESTRUCTURAS: SISTEMAS Y MATERIALES Tapia, adobe, mampostería Muros de carga cerámicos, arcos, bóvedas, cúpulas Madera Sistema mixto (hormigón-acero), prefabricados hormigón Metálicas ligeras Metálica Hormigón armado (in situ) SOLUCIONES POSIBLES: Preferible Aceptable Menos o nada recomendable Fuente: GUIA DE L’EDIFICACIÓ SOSTENIBLE – Institut Cerdà, Barcelona, 1999 4 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 Institut für Baubiologie + Oekologie Neubeuern (IBN) 1. CONSTRUCCIÓN CON MADERA 2. CONSTRUCCIÓN CON OBRA DE FÁBRICA 3. CONSTRUCCIÓN CON BARRO 4. CONSTRUCCIÓN CON BALAS DE PAJA Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción Criterios de calidad importantes para la construcción en madera desde el punto de vista bioconstructivo y físico Madera de construcción seca (humedad de la madera ≤ 18%) y condiciones de calidad definidas según el uso previsto Prescindir en lo posible de productos químicos de protección de la madera en cumplimiento de DIN 68.800 Protección frente a la contaminación eléctrica Prescindir en lo posible de uniones encoladas Evitar piezas metálicas grandes, sobre todo en zonas de estancia prolongada (por ejemplo, la cama) Buena protección térmica, contra incendios y acústica Buen balance ecológico: madera procedente de la propia región y de extracción sostenible. Utilización de materiales de construcción naturales y seminaturales, entre otros Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 5 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción a) Utilidad Las estructuras tienen que ejecutarse de tal manera que su utilidad no se vea mermada por deformaciones u otros defectos. Debido a las diferencias entre las diversas maderas y a su distinto comportamiento dependiendo del eje del material –axial, tangencial o radial – se observan diferentes valores de variación en los procesos de secado. Estos pueden ser la causa de defectos constructivos, especialmente en el campo de uniones y remates y elementos de construcción adyacentes (estática, hermeticidad al aire). Una merma de variación excesiva solamente se puede evitar mediante el correspondiente secado previo. Se recomienda una humedad de la madera de ≤ 18 % en función del campo de aplicación. La madera de construcción debe cumplir asimismo otros requisitos de calidad, que influyen en la estática y/o estética (por ejemplo, ramas, fendas, torceduras, decoloraciones, ataques de insectos, estabilidad dimensional). Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción b) Protección química de la madera Debería prescindirse lo más consecuentemente posible de toda protección química de la madera. Incluso la norma DIN 68.800–2, en su apartado 4, prescribe: “... las ejecuciones sin protección química de la madera son preferibles a las que requieran un tratamiento preventivo químico”. Por consiguiente, conviene aprovechar todas las posibilidades para prevenir el riesgo de invasión de insectos y hongos (clase de riesgo 0 según DIN 68.880-3). Por lo tanto, es tarea del proyectista establecer claramente y conforme a las normas DIN los requisitos de la construcción y de los materiales mediante la definición de los detalles constructivos y la elaboración de pliegos de condiciones técnicas. (ver Eurocódigo 5 y CTE-SE-M) Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 6 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas c) COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción Contaminación eléctrica Las construcciones ligeras de madera son las que, en comparación con otras tipologías constructivas, reducen en menor proporción las ondas de frecuencias elevadas, por ejemplo de emisoras de telefonía móvil. Por ello, conviene calibrar, sobre la base de mediciones con arreglo a la “Norma técnica de medición en bioconstrucción SBM”, si es mejor elegir otra tipología constructiva o reducir sustancialmente la radiación mediante la incorporación de pantallas (por ejemplo, tejidos especiales, paneles, pinturas). Sin embargo, la carga de radiaciones puede ser muy alta incluso en construcciones de madera maciza o de fábrica debido a la falta de masa de los materiales empleados y/o a la presencia de “fugas” en las juntas (por ejemplo, en la transición entre los muros exteriores y el tejado y las ventanas). Por ello es recomendable establecer la carga de contaminación eléctrica, o las posibilidades de apantallamiento. Debido a que las construcciones de madera son en general más secas que otras tipologías constructivas, en ellas pueden propagarse especialmente bien las ondas de baja frecuencia debido a la baja conductividad eléctrica. Por ello, en las construcciones de madera, la utilización de conducciones eléctricas blindadas (si es posible eventualmente también las cajas, los interruptores y las derivaciones) es especialmente importante. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción d) Uniones encoladas En la bioconstrucción con madera debería prescindirse en lo posible de las uniones encoladas y emplear uniones mecánicas y/o elementos de unión atornillados o clavados. Lamentablemente no existe actualmente ninguna cola homologada que se pudiera recomendar sin reservas. Las resinas a base de urea, melamina y fenolresorcina contienen formaldehído. Las colas a base de poliuretano (PUR), tal como se emplean a menudo, por ejemplo, en tableros de madera laminada o en algunos sistemas constructivos con madera maciza , como también en paneles de materiales de madera (por ejemplo, tableros OSB, tableros de conglomerado supuestamente libres de formaldehido o E0, y también algunos tableros blandos de fibras de madera), están libres de formaldehído, pero contienen isocianatos, cuya problemática sanitaria y ecológica es compleja. Según datos de los fabricantes, se emplean unos 200 g de cola por metro cuadrado de junta encolada. Si no se puede evitar la utilización de maderas encoladas, por ejemplo en razón del cálculo estático, se debería reducir su empleo al mínimo necesario, también mediante la utilización de productos de madera con una proporción mínima de juntas encoladas (por ejemplo, vigas en cruz o vigas dúo). Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 7 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción e) Materiales de unión Antiguamente, en la carpintería de taller no se podían ejecutar de otro modo las uniones de madera libres de metales –espigas, ensamblados a media madera, cuñas, tacos de madera – por falta de alternativas, e incluso se prescindía de los clavos por simple necesidad económica. Actualmente se vive un renacimiento de las uniones de madera gracias a la maquinaria especial (controlada por ordenador) y a los métodos de cálculo estructural desarrollados al efecto. Los medios de unión metálicos pueden distorsionar el campo magnético terrestre y/o absorber y propagar los campos electromagnéticos mediante inducción. Las piezas de menor tamaño, como por ejemplo los clavos pequeños, tornillos o escarpias han resultado ser inocuos en las mediciones realizadas. En presencia de piezas metálicas mayores, como por ejemplo barras roscadas, tornillos grandes, placas de enclavar o calzos para vigas, habría que mantener sin embargo una distancia de como mínimo medio metro con respecto a zonas de estancia prolongada, como por ejemplo la cama. Con uniones metálicas hay que comprobar siempre que no generen puentes térmicos. Los metales son buenos conductores térmicos, por lo que se pueden producir condensaciones en tornillos largos o clavos dentro de elementos de construcción exteriores y provocar la destrucción parcial de la madera. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas f) COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción Aislamiento térmico Las casas de madera presentan, según su tipología, valores buenos o muy buenos de aislamiento térmico. Los estándares de baja energía o de la casa pasiva se pueden alcanzar con los modernos sistemas constructivos sin ningún problema. Tampoco se debería despreciar el efecto psicológico. Por su color cálido y una superficie relativamente blanda ya se percibe la madera como un material de construcción “cálido”. La construcción con madera de muros exteriores debe ejecutarse de tal manera que se excluyan las pérdidas de calor a través de las juntas (cordones de sellado de sisal o yute, trasdosado con tableros blandos de fibras de madera o barreras al aire, láminas reguladoras de vapor, etc.). Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 8 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción g) Protección contra incendios (1) • • • La madera es un combustible conocido y popular, por lo que existe un alto riesgo de incendios en las edificaciones con madera. Todo el mundo conoce este argumento. Sin embargo, cuando se analizan más detalladamente las causas y los efectos, se observa lo siguiente: un incendio y su propagación se producen principalmente a causa del equipamiento interior, el mobiliario y los revestimientos de paredes y techos. Para los bomberos siempre es prioritario salvar vidas humanas. En caso de incendio, la vida de los habitantes corre más peligro a causa de las emanaciones de gases de combustión de los materiales sintéticos que de los gases y humos de la madera que quema sin llama. Salvar vidas humanas implica: vías de evacuación que permanezcan practicables también en caso de incendio, una construcción estable frente al fuego durante el tiempo que duren las tareas de salvamento y extinción, paredes cortafuego que protejan frente a la propagación del fuego a otros edificios. Las edificaciones a base de piezas de madera estructural pueden cumplir bien todos estos requisitos. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción g) Protección contra incendios (2) • El comportamiento de la madera y materiales derivados de madera en caso de incendio, en comparación con otros materiales de construcción (metales, plásticos), tiene algunas ventajas. Las construcciones de madera se caracterizan por su alta resistencia al fuego, pues en la superficie se forma una capa aislante de carbón que frena la combustión o la impide, Capa carbonizada aislante Carbonización de una viga de madera por efecto del fuego – antes y después del incendio Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 9 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción g) Protección contra incendios (3) • la estabilidad de la madera se mantiene durante largo tiempo gracias a la escasa transmisión térmica, a la baja dilatación por calor y a una resistencia residual relativamente alta. En cambio, las construcciones de acero (incluido el acero en elementos de hormigón armado) pierden rápidamente su resistencia por reblandecimiento y debido a su fuerte dilatación, de modo que a menudo se colapsan repentinamente. • la velocidad de combustión de la madera es prácticamente constante, de modo que se puede calcular la resistencia. La madera se quema, pero lentamente y de forma previsible. La inflamabilidad o la resistencia al fuego varían según la clase de madera; junto a los componentes de la madera, un factor determinante es la densidad aparente. Así, la velocidad de combustión de: • la madera de coníferas es de 0,6 – 1,0 mm/minuto (abeto 0,8 mm/minuto) • la madera de árbol de hoja caduca es de aprox. 0,3 – 0,8 mm /minuto (haya aprox. 0,5 mm/minuto) Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción g) Protección contra incendios (4) Por ejemplo, si para elementos portantes de madera se especifica una clase de resistencia al fuego de F 30 (según DIN 4.102), – o en España de R 30 según CTE DB Seguridad Estructural madera-, significa que debe presentar todavía una sección resistente al cabo de 30 minutos. A partir de las velocidades de combustión arriba indicadas resulta fácil calcular las dimensiones que deben tener los elementos portantes de madera. Con grandes vigas (sobre todo si se hacen de madera difícilmente inflamable, como la de roble) es posible alcanzar una excelente protección constructiva frente al fuego. Las categorías de resistencia al fuego más altas, como se exigen entre otros para los bloques de pisos, se pueden conseguir por ejemplo utilizando revestimientos a base de tableros de viruta aglomerada con cemento, materiales de yeso o escayola o tableros especiales de protección contra incendios a base de silicato de calcio. Las ordenanzas de construcción regionales también permiten ahora la construcción de viviendas de varias plantas con madera. El coste del seguro de incendio se mantiene en los niveles usuales. Conclusión: la vida en una casa de madera es igual de segura que en una casa de piedra si se observan las normas de protección contra incendios. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 10 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción h) Protección acústica Las casas de madera viejas presentan a menudo un aislamiento deficiente frente al ruido aéreo y de impacto. Este no es el caso en las tipologías constructivas de madera modernas, siempre que se cumplan con las condiciones constructivas correspondientes. Habría que pedir siempre a las empresas que ejecutan una obra que muestren los certificados de control. Es imprescindible que el planeamiento y la dirección de obra presenten conocimientos bien fundados. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas i) COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – requisitos en Bioconstrucción Balance ecológico Las construcciones de madera presentan generalmente un mejor balance ecológico que otros sistemas. La madera es un material renovable y sirve por tanto de almacén de CO2 . Durante su crecimiento absorbe el CO2 de la atmósfera que influye en el clima y que queda atrapado en los edificios durante decenios. Siempre que sea posible, debería utilizarse madera de la propia región (distancias de transporte reducidas) o por lo menos madera procedente de explotaciones forestales sostenibles acreditadas, por ejemplo la madera con certificado FSC . Las construcciones de madera modernas precisan por regla general, gracias a su buen aislamiento térmico, un bajo aporte de energía, otro factor adicional que contribuye a un buen balance ecológico. El balance ecológico de las construcciones de madera se puede mejorar aun más utilizando, por ejemplo, madera maciza no encolada, reduciendo el número de herrajes de unión metálicos y empleando materiales renovables (aislamiento térmico, tableros de materiales de madera, ventanas, puertas, suelos, equipamiento interior, etc.). Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 11 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza a) Madera maciza para construcción KVH Con este concepto se designa una madera cortada, no encolada, procedente de coníferas (abeto, pino, alerce), que se emplea mediante técnicas avanzadas sobre todo para las secciones portantes de paredes, techos y estructuras de cubierta. El corte en el aserradero debe hacerse de manera que las piezas no contengan duramen o éste haya sido cortado por la mitad. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza b) Vigas en cruz En esta estructura “encolada” se colocan 4 piezas individuales de modo que las partes exteriores del tronco de madera en rollizo o de segmentos de madera queden en el interior. El agujero del centro de la viga en cruz se debe a la curvatura del árbol. El efecto óptico de una viga en cruz o de un techo de vigas es el mismo que el de madera maciza. Una ventaja de este producto es la elevada capacidad de carga estática, la ausencia de grietas y la resistencia a la deformación, junto con una escasa proporción de cola. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 12 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas c) COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza Vigas dúo o trío Las vigas dúo o trío se componen de dos o tres tablones o escuadrías encoladas con las fibras en paralelo. De este modo se pueden encolar secciones pequeñas de madera para formar secciones de mayor capacidad de carga y resistencia a la deformación. Como ocurre con las vigas en cruz, ópticamente las vigas dobles o triples parecen de madera maciza. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza d) Tablas de madera encolada BSH España: en nomenclatura de Norma EN correspondería con GLxxh (homogénea) y GLxxc (combinada) siendo xx la correspondiente resistencia a flexión En este caso se encolan en un proceso de prefabricación industrial tablas de aprox. 30 mm de espesor. La madera laminada encolada se utiliza principalmente para elementos constructivos que soportan cargas importantes y que cubren grandes luces, o bien para elementos a los que se exige una resistencia muy elevada a la deformación. Gracias al secado de las tablas hasta aprox. el 12%, el comportamiento de merma es insignificante. Junto a piezas sencillas, rectas, es posible realizar formas de sección variable y/o curvatura simple o doble, o con rotación en el sentido del eje longitudinal. Además de vigas, con la madera laminada encolada se pueden fabricar también elementos constructivos grandes, como por ejemplo para paredes, techos y cubiertas (anchura o grosor máx. 30 cm, altura máx. 300 cm, longitud máx. 60 m). La proporción de cola es más alta en comparación a las vigas en cruz, dúo o trío. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 13 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza www.kvh.de/KVH-home1.cfm www.haas-holzindustrie.com www.ladenburger.de www.kaufmann-holz.com/ www.nordlam.com www.schneider-holz.com/start.php?lg=sp www.germantimber.com/es/home/ Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza www.maderasmedina.com Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 14 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – productos de madera maciza www.tecnifusta.com Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos a) • • • • • • • Construcción de madera maciza y troncos Casi exclusivamente en las regiones montañosas, en entornos rurales o segundas residencias Modo característico de ensamblar las esquinas como imagen peculiar Atención especial a las mermas y los asentamientos de los elementos que conforman las paredes Atención especial a la estanquidad de las juntas de las esquinas y encuentros longitudinales Aspecto ecológico negativo: las distancias de transporte Incluso una pared de 20 cm de espesor muestra un valor de U de tan sólo 0,6 W/m2K Poca utilización actual: se pasa directamente a construcciones en madera maciza Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 15 COAAT NAVARRA Mayo 2010 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos b) • Construcción en entramado pesado y ligero de madera (1) Este tipo de construcción cuenta con una tradición centenaria. Se desarrolló en regiones en las que había que limitar el consumo de madera (en comparación con la construcción con troncos) Entramado pesado 1 =montante 2 = travesaño 3 = tornapunta 4 = pasador (de ventana/puerta) 5 = marco 6 = sector Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos b) • Construcción en entramado pesado y ligero de madera (2) Entramado ligero – – Alta flexibilidad y variabilidad del diseño de planta Rigidez y estabilidad frente al empuje del viento con tensores de acero Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 16 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos c) • • • • • • Construcción de cerco ligero de madera (1) Sistema constructivo procedente de los EE.UU. (el 90% de toda la edificación de viviendas se realiza allí mediante la construcción denominada “wood frame”) y de Escandinavia, donde se desarrolló hasta alcanzar una gran eficacia económica. Estructura portante compuesta de un fino esqueleto de montantes verticales colocados a distancias usuales de 62,5 o 81,5 cm, de madera maciza, la mayoría de las veces de madera maciza para construcción . En espacios entre montantes se introduce el material de aislamiento. Estructura revestida con paneles que normalmente son de materiales derivados de la madera o de yeso. El conjunto de las paredes paneladas, los techos y la cubierta recoge todas las cargas verticales estáticas y dinámicas, así como las cargas de viento horizontales, presentando una resistencia suficiente. Al contrario que en la construcción mediante entramados de madera, los elementos portantes y de cerramiento no están separados. Se pueden diseñar cualquier tipo de plantas, ya que los módulos constructivos se pueden definir a voluntad. La construcción se levanta por plantas en pocos días, ya que es posible una prefabricación de la obra en bruto (incluidos los revestimientos exteriores e interiores, ventanas, conductos para el paso de instalaciones, etc.), aunque también se puede ejecutar a pie de obra por parte de personal especializado. Las secciones de madera estandarizadas y las placas adaptadas a la modulación (b = 125 cm = 2 x 62,5 cm) racionalizan la prefabricación y también la obra. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos c) • Construcción de cerco ligero de madera (2) Este sistema también se utiliza en la construcción de viviendas de varias plantas; lamentablemente estos edificios casi nunca se realizan con criterios de bioconstrucción. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 17 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – principios constructivos c) • Construcción de cerco ligero de madera (3) También es posible la prefabricación de módulos habitacionales completamente amuebladas y/o combinables/desmontables. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera a) Pared maciza de madera (1) Estructura de la pared (de dentro a fuera): 1 Pared portante de madera maciza cortada teniendo en cuenta la fase lunar, espesor = 30,6 cm, compuesta de 9 capas (capa mediana vertical 80 mm, capas de tablones en diagonal, horizontal y vertical; en el interior, entre la 2ª y la 3ª capa de tablas, lámina cortaviento). Las capas se unen mediante pasadores de haya Ø = 21 mm 2 Tablero hidrófugo de fibras blandas de madera (espesor variable) 3 Cámara de aire ventilada 4 Revestimiento protector (por ejemplo, revestimiento de madera o sistema compuesto de aislamiento térmico ); en la figura aparece un revestimiento de lamas horizontales de madera de alerce de la región Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 18 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera a) • • • Pared maciza de madera (2) Unas ranuras fresadas en las diversas capas de tablas actúan a modo de cámaras de aire y reducen la conductividad térmica de la pared, lo que mejora notablemente el aislamiento térmico; el valor de U es de 0,23 W/m2K. Esta pared maciza de madera se ofrece en varios espesores. Por el interior la pared puede quedar vista o revestirse con madera o planchas de escayola o de arcilla, o bien revocarse. También se puede integrar una calefacción de muro radiante. El fabricante también ofrece elementos constructivos de madera maciza para divisorias interiores y estructuras de techos y cubiertas. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera a) • Pared maciza de madera (3) www.thoma.at Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 19 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera b) Sistema de bloques de montantes (1) Estructura de la pared (de dentro a fuera): 1 Pared maciza de vigas de madera verticales y portantes (ancho = 12 cm, ancho = 30 cm), que se unen mediante machihembrado doble 2 Revestimiento en diagonal para dar rigidez (arriostramiento) 3 Lámina cortaviento (papel kraft, barrera al viento) 4 Tablero hidrófugo de fibra blanda de madera (espesor variable) 5 Cámara de aire ventilada 6 Revestimiento protector (por ejemplo, entarimado de madera o sistema compuesto de aislamiento térmico , en la figura se muestra un revestimiento a base de lamas con junta tapada de madera de alerce) Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera b) Sistema de bloques de montantes (2) • El fabricante presta especial atención a que “las vigas de madera maciza se coloquen en el sentido del crecimiento y con el interior de la madera mirando al interior de la vivienda, a fin de preservar al máximo el orden natural”. La cara interior de las vigas puede quedar vista; la superficie está cepillada y los extremos cantos están biselados. Opcionalmente, la cara interior también se puede revestir o enlucir. • Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 20 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera b) Sistema de bloques de montantes (3) • www.naturkrafthaus.de Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera b) Sistema de bloques de montantes (4) • www.sattlberger.de Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 21 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera b) Sistema de bloques de montantes (5) • www.chiemgauer-holzhaus.de Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera c) Pared de montantes de madera (1) Estructura de la pared (de dentro a fuera): 1 Revestimiento interior de lamas horizontales de madera o planchas de escayola 2 Plano de paso de instalaciones, para albergar la instalación eléctrica, entre otras. Los rastreles de montaje son de madera de pino sin tratar, intercalando opcionalmente un aislamiento térmico 3 Plancha de escayola (“Plancha protectora Xund-E-Electrosmog” de yeso natural) 4 Lámina reguladora de vapor 5 Montantes verticales portantes y travesaños, y entre ellos aislamiento térmico de virutas de cepillado de la madera especialmente tratadas 6 Revestimiento exterior de tablas de pino o abeto de aprox. 5 cm de espesor. Las tablas se unen a los postes de madera portantes con uniones en “cola de milano” . Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 22 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera c) Pared de montantes de madera (2) • Esta pared de montantes de madera tiene un espesor de 40 cm y alcanza un valor de U de 0,14 a 0,16 W/m2K. El tratamiento que se da al aislamiento térmico de virutas de madera se basa en suero de leche puro (protección contra incendios) y lejía de natrón (protección frente a hongos). Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera c) Pared de montantes de madera (3) • www.baufritz.com Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 23 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera d) Construcción de cerco ligero de madera (1) 1 Revestimiento interior de planchas de fibra y yeso d = 12,5 mm. Tratamiento de la superficie con impregnación de revoque mineral y pintura a la cal Plano de paso de instalaciones: los rastreles de montaje son de madera de pino sin tratar de 50/50 mm, entremedio se coloca un aislamiento térmico de fibra de lino Lámina reguladora de vapor Plancha de escayola de 12,5 mm para dar rigidez Entramado de montantes verticales portantes y travesaños horizontales, cepillados por todas las caras, de pino, sin duramen, sin tratar, sección 6/12 cm, distancia 62,5 cm. Entre ellos se intercala un aislamiento térmico de fibra de lino. Plancha hidrófuga de fibras blandas de madera d = 20 mm, con uniones machihembradas como protección de la intemperie y el viento Cámara de aire ventilada grosor = 30 mm, entablonado de pino sin tratar Revestimiento exterior de tablas montadas de alerce sin tratar, cepilladas por las cuatro caras, 24/160 mm Estructura de la pared (de dentro a fuera): 2 3 4 5 6 7 8 Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – paredes exteriores de madera d) Construcción de cerco ligero de madera (2) Existen muchas empresas de madera, de carpintería que ofrecen sistemas constructivos a base de entramado ligero de madera con cercos. La madera debería ser de la región. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 24 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – investigación innovadora (1) • • • En los últimos 20 años los sistemas constructivos con madera han experimentado una evolución notable. Aún así, la madera alberga un potencial de desarrollo muy amplio. En este sentido, el Profesor Peer Haller ha emprendido una vía muy interesante. Ha demostrado, por ejemplo, que unos tubos de madera producidos según un procedimiento especial pueden ser claramente más eficientes desde el punto de vista del consumo de material y de la capacidad de carga que secciones de madera maciza o incluso de madera laminada encolada. Mediante el tratamiento con fibras de vidrio o carbono (resistentes al ambiente exterior) se puede aumentar aún más la resistencia de estos tubos de madera. Además ha demostrado que la madera es deformable bajo presión y a una temperatura de aprox. 140 grados Celsius, y que se comporta de forma similar a la goma. Si se comprime por ejemplo la madera en este estado, las piezas tendrán solamente la mitad de su tamaño inicial, pero serán más fuertes, densas y rígidas. La madera que ha sido comprimida de este modo también se puede volver a estirar y conformar plásticamente, por ejemplo torcer, extender o enrollar. Estos desarrollos de piezas de madera abren nuevos mercados para el sector de los materiales de construcción, así como para la industria del mueble e interiorismo. Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas COAAT NAVARRA Mayo 2010 CONSTRUCCIÓN CON MADERA – investigación innovadora (2) • Aprovechamiento de la madera según las diferentes secciones, en comparación con la sección redonda original, y la rigidez EI Circular redondo Escuadría Escuadría Madera Laminada y Entramado Ligero Madera perfilada Fuente: CURSO A DISTANCIA BIOCONSTRUCCIÓN – Módulo 4: SISTEMAS Y TIPOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN 25 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Paneles estructurales de madera microlaminada COAAT NAVARRA Mayo 2010 www.finnforest.es El KERTO está compuesto por láminas de abeto de 3 mm de espesor, obtenidas por desenrollo. Estas láminas se encolan en primer lugar longitudinalmente por medio de juntas biseladas y posteriormente se encolan entre ellas, superponiéndolas para formar grandes paneles. Esta constitución de las láminas confiere al Kerto una elevada resistencia mecánica. KERTO es el nombre comercial de la madera microlaminada fabricada por Finnforest MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Paneles estructurales de madera contralaminada COAAT NAVARRA Mayo 2010 KLH http://klh.at/index.php?id=161&L=5 Los paneles contralaminados (KLH) se elaboran con capas de tablas de madera de abeto rojo cruzadas con encolado de superficie. Con el certificado PEFC garantizamos que la materia prima utilizada proviene de una explotación forestal ecológica, económica y socialmente responsable. Gracias a la disposición cruzada de las láminas longitudinales y transversales, el alabeo y la contracción en la superficie del tablero se reducen a un mínimo insignificante. La resistencia estática y la rigidez aumentan considerablemente. En comparación con los productos comunes para la construcción en madera, con KLH se abren posibilidades de transferencia de carga totalmente nuevas. Las cargas no solamente se pueden transferir en una dirección, como por ejemplo en el caso de soportes o vigas, sino en todas las direcciones („efecto original de tableros y de planchas"). Para la producción de la plancha de madera maciza de KLH solamente se emplea madera seca con una humedad de madera del 12% (+/- 2%). Con ello se descarta la presencia de parásitos, hongos e insectos. Todas las tablas utilizadas se someten a una clasificación de calidad visual y mecánica. 26 MATERIALES EN BIOCONSTRUCCIÓN 5.2. Estructuras y cubiertas Bloques estructurales de madera COAAT NAVARRA Mayo 2010 STEKO www.steko.ch 27