Archivos para el mes de: agosto, 2013

Madera Estructural® inicia con este post una sucesión de análisis de sándwich in situ de cubierta ventilada, desde la más sencilla hasta la  más complicada, sean habituales o eficientes. A cada sándwich se le pondrá una denominación para distinguirlo de los otros.

Primeramente, establecemos unas hipótesis o elementos de partida:

·         Partiendo de que la hipotética cubierta estuviese localizada en León, la zona climatológica de invierno, según el Código Técnico (CTE), es la E. Precisamente ésta es la zona con más exigencias de aislamiento térmico, y cuyo valor límite U de transmitancia térmica es 0,35 W/m²k.

·         Partimos, además, de que sobre la estructura de madera se colocará un cerramiento compuesto de un entarimado de tablas machihembradas de 22 mm de espesor de pino nórdico (pinus sylvestris). Entonces, si el coeficiente de conductividad térmica del pino macizo es de 0,15 W/m°K, la resistencia térmica K es de 0,1467 W/m²k.

·         También consideraremos una cámara de aire de 2 cm de espesor, formada por los rastreles verticales sobre la impermeabilización, cuya resistencia térmica K es de 0,085 W/m²k.

·         Entonces, el sándwich tendrá el siguiente esquema, empezando desde el lado interno del tejado:

1.      pares de la estructura,

2.      el cerramiento o entarimado,

3.      una barrera de vapor o membrana impermeable, si es necesario,

4.      el aislamiento,

5.      un soporte para la impermeabilización, si es necesario,

6.      impermeabilización, si es necesario,

7.      una cámara ventilada,

8.      y una cobertura de teja o pizarra.

 

Es un aislamiento por el exterior de la estructura (en Francia lo llaman sistema Sarking). Esto tiene sus ventajas:

                       conserva el aspecto estético de la estructura del tejado,

                       tiene menos puentes térmicos,

                       mejor aislamiento térmico y acústico,

                       y se aprovecha más el espacio interior,

Pero el inconveniente es que hay que levantar la cubierta en caso de reforma.

 

 

El sándwich XPS:

 

Empezamos con el Sándwich XPS, así denominado por el acrónimo del aislamiento, que es el poliestireno extruido.

 

Las propiedades físicas de este material son:

 

 

Densidad (kg/m³)

35

Calor específico c (J/kg.K)

1300-1500

Conductividad térmica λ (W/m°K)

0.034

Resistencia a la difusión del vapor μ

120

Comportamiento al fuego EN 13 501-1

E

Desfase en horas, con un espesor de 15 cm

4,1

 

 

El esquema de este sándwich es el siguiente:

1º.- Entarimado de 22 mm de espesor.

2º.- Para-vapor con un sd = 2,3.

3º.- Aislamiento XPS con un espesor de 100 mm.

4º.-  Membrana impermeable y transpirable tipo Tyvek, con un sd = 0,02.

5º.- Cámara de aire ventilada de 3 cm, creada por los rastreles de 30 x 40 mm.

 

El aislamiento se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos. Para ello es conveniente que se coloquen dos capas que sumen el espesor requerido y, además, deben disponerse contrapeadas, para no hacer coincidir las juntas de una capa con las de la otra. Se mejora todavía más la continuidad del aislamiento si los cantos de los paneles tienen un perfilado en L o un machihembrado.

Una cuestión importante es la disposición de la membrana impermeable puesto que, si se coloca debajo del aislamiento, resulta una cubierta invertida. Es interesante porque así el impermeabilizante no sufre las tensiones de la cubierta ni los cambios bruscos de temperatura que con el tiempo terminan por deteriorarlo. No obstante, obliga a tener un cuidado especial al diseñar el remate perimetral de aleros para evacuar el agua infiltrada accidentalmente a través de la cobertura. Lo habitual es colocar la membrana sobre el aislamiento, disponiéndola encima de los rastreles verticales y dejándola holgada como formando valles entre aquéllos.

Y, por último, se atornillan los rastreles llegando hasta la estructura de madera (pares, correas, etc.). Así se lastra el aislamiento, ya que éste es bastante ligero.

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,3269 W/m²k, inferior al límite de la zona E.

 Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa  50 % del aire, y una exterior de -10° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 5 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

 

Desde el punto de vista del aislamiento, se muestran los pros y contras:

Pros:

·         El XPS tiene una alta resistencia mecánica, muy buen durabilidad y estabilidad dimensional y es no higroscópico y no capilar.

 

Contras:

·         El XPS no es ecológico y difícilmente reciclable.

·         El XPS es tóxico en caso de incendio y sensible al fuego Euroclase E.

·         El XPS  tiene ninguna capacidad higroscópica.

·         EL XPS electroestático.

·         El XPS no es transpirable y no capilar.

·         EL XPS tiene una muy débil capacidad de protección contra el calor.

·         El XPS es atacable por los roedores.

 

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

Ventajas:

·         La baja absorción de agua y la resistencia al hielo-deshielo (para evitar pérdidas de resistencia mecánica) lo hacen ideal ya que el aislante se encuentra debajo de la teja. Entonces, es un punto a favor para hacer una cubierta invertida, ya que hay versiones especiales de paneles para recibir directamente, con adhesivos especiales, las tejas cerámicas.

·         Buena relación aislamiento-precio.

Inconvenientes:

·         Como el XPS no es un aislamiento acústico, por eso, este sándwich no cumplirá con el CTE al exigir aislamiento térmico y acústico.

·         Como tiene un mal desfase térmico (de 5 horas), no cumple con el ideal de un tejado que presente una fuerte inercia y un desfase comprendido entre 9 y 12 horas a fin de permitir una difusión bastante regular del calor en el día y de reducir los picos de calor en verano.

 

 

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/ySRU

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

1.      Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,

2.      Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,

3.      Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.


 

Desde el 13 de septiembre hasta el 10 de octubre se instalará, delante del Tate Moderm, la escultura temporal Escalera sin fin diseñada por el estudio dRMM Architecs y esponsorizada por el American Hardwood Export Council (AHEC)  . Está hecha con 11, 4 toneladas de madera de tulipwood; tiene 187 peldaños, sus tramos suman 436 metros de longitud; el tramo hasta el punto más alto tiene 47 peldaños; es capaz de soportar el peso de 93 personas a la vez y es desmontable.

Está inspirada en las construcciones imposibles de M. C. Escher ya que se compone de una serie de escaleras entrelazadas entre sí tridimiensionalmente: unas escaleras conducen a ninguna parte y, otras, a alguna parte.

La madera de tulipwood (muy conocido en EE.UU como yelow o tulip poplar)es una frondosa estadounidense y es interesante por su buena relación prestaciones mecánicas/peso y gran disponibilidad. Cada vez es más usada por su excitante variación natural de colores (en las calidades Común es habitual un intenso color azul-morado).

Imagen cortesía del  American Hardwood Export Council

Imagen cortesía del American Hardwood Export Council

Véase en:

http://www.designboom.com/architecture/endless-stair-by-drmm-architects-at-london-design-festival-2013/?utm_campaign=daily&utm_medium=e-mail&utm_source=subscribers

En España no se encuentran obras específicas sobre revestimientos de madera al exterior, salvo algunos capítulos en varios libros editados por la Asociación de Industrias de la Madera y el Corcho (AITIM) de España.

He aquí algunas obras extranjeras.

* Del Reino Unido:

“External timber cladding”, Patrick Hislop RIBA, TRADA, 2007.

External timber cladding

Un recorrido por todos los temas habituales sobre revestimientos al exterior

– “External timber cladding: desing, installation and performance”, Ivor davies y John Wood, s.d., Arcamedia, 2010, 192 páginas, ISBN-13: 978-1904320081.

* De Francia:

“Bardage rapporté sur ossature secondaire en bois”, Julien Piechowski, CSTB, 2009.

Interesante sobre todo porque ilustra la colocación de revestimientos sobre muros de hormigón o de fábrica. Y con información muy práctica.

Bardage rapporté sur ossature secondaire en bois

“Guide Bardage bois”, coedición de Centre Technique de bois & de L’Ameublement y de Techniques & Architecture, 1990.

Libro ya antiguo pero interesante por sus fotografías.

* De Suiza:

            – “Revêtements de façade en bois non traité”, Heinrich Bösch, colección Lignatec, número 8/2000, Lignum, 2000.

            – “Protección des façades en bois”, Jürgen Sell et al., colección Lignatec, número 13/2002, Lignum, 2002.

            – “Revêtements de façades”, Andrea Desplazes et al., colección Liganatec, número 24/2009, Lignum, 2009.

            Aunque trata de otros materiales distintos de la madera.

          “Bardages en bois. Guide pratique”, Ingo Gabriel, Presse Polytecniques et Romandes, 2012.

Es un recorrido sobre el material, diseño, detalles de ejecución, tratamientos superficiales, etc.

Bardages en bois - Guide pratique

* De Austria:

            – “Fassaden aus holz”, Klaus Peter Schober et al., proHolz, 2010.

Fassaden aus holz

* De Alemania:

            – “Holzfassaden: konstruktion, gestaltung, beispile”, Ursula baus y Klaus Siegele, DVA.

Holzfassaden

Aunque en España se ha publicado en enero de 2008 la norma UNE 56823 “Suelos entarimados de madera al exterior” (hoy vigente e, incluso, se espera una actualización), no disfrutamos de unas normas o guías muy claras que se ajusten a las necesidades del sector de las tarimas de madera al exterior.

Fijémonos en Francia, ya desde el año 2006 empezaron a trabajar con la norma DTU 51.4 “Platelages extérieurs en bois” que expone un marco técnico de concepción y de colocación de entarimados de madera al exterior. Esta norma tiene asociada una norma de producto que es la NF B 54 040 “Lames de platelages extérieus en bois” que define las exigenciasw relativas a la fabricación de las tablas de madera maciza. En la DTU 51.4:

· se distinguen los entarimados privados (tipo1) y públicos (tipo 2),

· las clases de uso son definidas en función de la exposición de la madera. Así, se distinguen dos clases: la clase 3, la madera que están por encima del suelo (y se subdivide en 3a y 3b), y la clase 4, la madera está en contacto con el suelo.

· la humedad se tiene en cuenta,

· en cuanto al dimensionamiento de las tablas, se autoriza una deformación máxima (“flecha máxima”) en función de las cargas. Entonces, es de 5 mm para lo entarimados de tipo1 y de 3 mm para los entarimados de tipo2.

· en todos los casos, la humedad de las tablas no debe sobrepasar del 18%, pero este valor debe ser adaptado a las características de la región.

· la separación de las tablas será entre 3 mm, mínimo, y 12 mm, máximo, y las tablas pueden tener un ancho de hasta 140 mm,

· la tornillería será de acero inoxidable A2 o A4,

· se definen las condiciones de empleo de los plots regulables de polímeros,

Además, en Francia disponen del fascículo FD P20-651, de junio de 2011, que es una guía de ayuda a la elección de una especie de madera en función de la clase de uso. Previamente se determinan cuatro parámetros a tener en cuenta:

1. el diseño de los detalles (drenante, media o se estanca),

2. las condiciones climáticas (seca, moderada o húmeda),                        

3. la masividad de las secciones de las piezas de madera (débil, media o fuerte),

4. y la longevidad deseada (más de 100 años, entre 50 y 100 años, entre 10 y 50 años, o no se especifica).

En España no tenemos una guía que nos facilite mucho la colocación de un entarimado al exterior. El contenido de la norma española UNE 56823 es generalista, remite a otras normas, poca información sobre la subestructura del entarimado, tipologías de colocación, conectores, etc.

Además, no existe bibliografía específica en castellano que trate de los entarimados al exterior. Unos ejemplos son:

–      De Francia, “Guide de conception et de réalisation des terrasses en bois”, editado por la FCBA y la ATB (Association Terrasse Bois), ahora por la tercera edición.

Guide de conception et de réalisation des terrasses en bois

–      De Francia, “Terrasses bois y composite”, Armand Dariz, editado por Forestia.

NOUVEAU GUIDE PRATIQUE de la Terrasse Bois & Composite

– De Francia, “Construisez votre terrasse en bois”, Laurent Renault, Rustica éditions, 2013.

Construisez votres terrase en bois

–      De Francia, “Construire sa terrasse en bois vous-même”, Bruno Caillard, ed. MEGA-Bricoleur, 2013.

–      Del Reino Unido, “Timber decking manual”, editado por TRADA y la TDA (Timber Decking Association).

Timber decking manual

–     De Suiza, “terrases en bois”, colección Lignatec, número, 27/2013, Lignum, 2013.

Terrasses en bois

En conclusión, Madera Estructural® considerando las carencias existentes en España, suministra y coloca las tarimas de madera al exterior según las normas francesas citadas: la DTU 51.4 con la ayuda del FD P20-651, sin dejar de tener en cuenta la norma española UNE 56823 en cuanto a cuestiones específicas como la humedad de equilibrio higroscópico según la localidad.

Entarimado de madera de ipe

Entarimado de madera de ipe