Archivos para el mes de: septiembre, 2017

Como continuación del anterior post Sistemas constructivos pocos conocidos para construir casas de madera – 1ª parte, seguimos enumerando más sistemas constructivos.

Y teniendo en cuenta que se clasifican estos sistemas constructivos por su formato y composición:

  • Bloques macizos de madera.
  • Elementos lineales de madera.
  • Bloques o elementos lineales de materiales derivados de la madera.
  • Estructuras espaciales.
  • Paneles/módulos con piezas de madera y/o otros materiales.

 

Bloques macizos:

  • Ecobricksystem:

La catalana Ecobricksystem construye casas, a semejanza del blockhäus de los chalets suizos, con el sistema Ecobrick con bloques macizos de pino Oregón (una madera durable apta para la clase de uso 3: al exterior, pero sin contacto con el suelo).

Imagen de Ecobricksystem

 

Elementos lineales de madera:

  • Systimber:

La pieza básica del sistema de constructivo de la empresa belga Systimber  son tablones laminados tipo DUO con un doble machihembrado que se colocan verticalmente y se ajustan con unos espaciadores metálicos.  La doble junta de espuma de EPDM hace que la construcción sea hermética e impermeable. Este sistema sirve para forjados, muros y tejados.

La empresa afirma que todos los tipos de aislamiento y acabados adicionales son posibles, pero no son inmediatamente necesarios.

Imagen de Systimber

Imagen de Systimber

 

Bloques y elementos lineales de materiales derivados de la madera.

  • Beamblock:

La empresa suiza Beamblock SA fabrica unos bloques estructurales que asocia madera maciza y aislamiento. Están compuestos de 3 capas de 40 mm de madera maciza y 2 capas de aislamiento (en total, de 200 a 300 mm de espesor), poliestireno extruido grafito o fibras de madera, en el interior. Tienen unas piezas verticales, insertadas en las capas de aislamiento, que suprimen los efectos de la compresión de la madera, tal como sucede en las casas de troncos. Estas piezas no se colocan en las capas de aislamiento uno frente al otro para optimizar las roturas de puentes térmicos.

Cada proyecto puede ser configurado según los deseos del cliente (elección de aislamiento, elección de especies de madera para revestimientos, espesores de pared, acabados de tratamiento a alta temperatura, etc.).

Se puede utilizar en la construcción de casas de troncos o tipo chalet suizo, en sistemas de pilar y viga o en entramados de madera ligeros.

Lo interesante es que se puede construir una casa con el aspecto de una casa tipo chalet suizo (tablones de sección rectangular apilados) pero con un montaje de módulos de pared. Véase este video.

Imagen de Beamblock

Imagen de Beamblock

Imagen de Beamblock

Imagen de Beamblock

  • Ecobrick:

Imagínense un panel SIP (Structural Insulated Panel), con el típico esquema tablero-aislante-tablero, pero con el pequeño tamaño de los bloques. La empresa alemana SchmidtHaus creó el sistema Ecobrick tras un desarrollo de 3 años. Como los SIPS’s, aporta una ruptura integral de los puentes térmicos. El aislante es fibra de madera. El bloque tiene un formato de 100 cm de longitud, 31 cm de espesor y 25 cm de alto, y pesa 17 kg.

Imagen de Ecobrick

Imagen de Ecobrick

  • [SI-modular]:

El arquitecto alemán Hans-Ludwig Stell ha diseñado el sistema de entramado de madera modular [SI-Modular], inspirándose arquitectónicamente en la construcción en acero. Con este sistema, las casas se construyen en madera completamente sin tornillos, simplemente mediante el uso de uniones entrelazadas en el montaje. La pieza básica del sistema es la viga-I Finnjoist de la multinacional finlandesa Metsä Wood, con las alas de LVL (madera microlaminada) y alma de OSB. El enfoque es que el sistema tiene que ser sostenible y de construcción fácil, rápida y autoexplicativa. Debido a la estabilidad dimensional de las vigas-I y al mecanizado CNC preciso, no se producen errores de montaje y, además, la construcción es muy estable. Sólo se necesita un martillo para el montaje. Lo maravilloso de la madera de ingeniería (EWP, Engineered Wood Product) es que hace un uso eficiente de la fibra; no se necesita mucho para hacer una viga-I y no se necesitan muchas vigas-I para construir una casa. Lo cual redunda en sostenibilidad y un impacto positivo durante el transporte y el montaje.

Imagen de Metsä Wood

Imagen de Metsä Wood

Imagen de Metsä Wood

 

Wikihouse:

Un ejemplo de la revolución digital de la arquitectura paramétrica es el sistema creado por el arquitecto británico Alastair Parvin, es un proyecto de construcción de código abierto (open source) que pretende dar a las personas las herramientas digitales para crear viviendas baratas. Básicamente consiste en una biblioteca de modelos abierta a diseñadores y a cualquiera que busque una manera rápida y barata de construir una vivienda.

WikiHouse reúne información sobre materiales, diseños, componentes y modos de ensamblaje para montar una casa.

Las instrucciones de WikiHouse permiten “cortar las partes de la casa, ensamblarlas, construir la estructura entre tres o cuatro personas y tener una vivienda básica“, indicó Parvin. Parvin recordó que, siglos atrás, los vecinos se reunían para construir juntos sus hogares. “No es innovador construir una casa. Antes se hacía así. La diferencia es que ahora hemos abierto el conocimiento mediante open source“, indicó el arquitecto.

Antaño, los vecinos se reunían para construir juntos sus casas. Ahora, con estas herramientas open source se difunde, libremente, el conocimiento para hacerlo, favoreciendo la “democratización de la industria”.

Es sencillo, los usuarios acceden a la web de Wikihouse e introducen las medidas básicas y obtienen el coste del proyecto y todos los materiales e información en forma de kit. Los componentes de la casa se fabrican por una red distribuida de fábricas con máquinas de CNC.

Los posibles kits incluyen estudios (con un precio de construcción de alrededor de US$17.000), micro viviendas (US$64.000) y viviendas urbanas (US$150.000).

Imagen de Wikihouse

Imagen de Wikihouse

Imagen de Wikihouse

 

 

Estructuras espaciales

  • Lukas Lang:

Aunque se basa en un sistema de construcción en madera de pilar y viga (post and beam), creemos que, por la forma de la estructura, la semejanza con una estructura reticular tridimensional, encajaría en las estructuras espaciales.

La empresa austriaca Lukas Lang Building Structures, filial de STRABAG, construye edificios basados en el concepto Skelettbaukonzept, un sistema modular y variable cuyos componentes de madera, prefabricados y estandarizados, se ensamblan in situ mediante uniones roscadas y enchufables en una retícula de pilares rigidizados. La flexibilidad del sistema modular de bloques de construcción garantiza la adaptación de los edificios en todas las fases de su utilización. El concepto Skelettbaukonzept proporciona soluciones individuales y permite una planificación y ejecución simple y rápida de edificios de oficinas y viviendas unifamiliares.

Los edificios pueden ser desmantelados sin destrucción y adaptarse añadiendo convirtiendo o eliminando según las necesidades del propietario.

La proporción de madera en un edificio de oficinas de Lukas Lang con 650 m² de superficie útil vuelve a crecer en Austria en 4 minutos.

Imagen de Lukas Lang

Imagen de Lukas Lang

Imagen de Lukas Lang

Imagen de Lukas Lang

Imagen de Lukas Lang

Ampliación del parlamento austriaco – Imagen de Lukas Lang

 

Paneles/módulos.

  • Entramado de madera + paja:

En el mundo de la ecoconstruccción, las casas con entramado de madera ligera aisladas con paja suponen una porción significativa del mercado de las casas ecológicas. Con un movimiento importante en Alemania, Austria y Francia, en España tienen cada vez más presencia. Lo más habitual es que este sistema se emplee en los muros y se puede combinar con cualquier tipo de tejado de madera (tradicional, cerchas industrializadas, etc.). En un post anterior, se explica más sobre los muros de madera y paja.

Desde hace pocos años, el sistema más moderno es la fabricación de módulos de entramado y la paja, como en Ecopaja o Ecococon.

Pero el enfoque más avanzado combina este sistema con una fabricación en módulos más o menos terminados en fábrica (los módulos pueden ser prerevestidos antes de la entrega según las especificaciones de revestimiento final, revestimiento de madera o enlucido de cal para el exterior, fermacell para el interior). Un ejemplo es la red de construcción francesa Easygreen.

Imagen de Ecococon

 

 

 

  • Magnum Board:

Similar al CLT, la suiza Swiss Krono creó este sistema cuyo elemento básico es el panel Magnum Board, un contralaminado OSB, que es el resultado del encolado y compresión de N capas de Kronoply OSB/4 de 15 m x 2,8 m x 25 mm, con la superficie pulida certificada para contacto con alimentos y resistente a parásitos. El tablero OSB (Oriented Strand Board) es un tablero de virutas de madera orientadas en una dirección. Pueden alcanzar un espesor de hasta 25 cm. Luego, en la fábrica se mecanizan las aberturas, cajas, etc. Pueden mecanizarse formas complejas. Las superficies pulidas y planas de estos paneles no requieren ninguna preparación antes de ser pintados, alicatados o revestidos con otro recubrimiento.

Imagen de Magnum Board

Imagen de Magnum Board

Imagen de Magnum Board

  • Novatop:

Los elementos del sistema Novatop de la empresa checa Agrop Nova a.s  son: Solid, un panel de madera contralaminada (CLT) para paredes y tabiques (y tejados); Element, un panel fabricado como un cajón, para forjados y tejados, y, si se quiere, con un revestimiento inferior para techos ya colocado con elementos Acoustic o Agrop SWP; y Open, un panel tipo cajón, para forjados y tejados, compuestos de tableros multicapa SWP y vigas tipo KVH, DUO, laminada o I-joist. La madera empleada es de abeto.

El sistema Novatop ha sido desarrollado y testado en Suiza. Las casas cumplen el estándar Passivhaus.

Imagen de Novatop

NOVATOP_SOLID – Imagen de Novatop

NOVATOP-ELEMENTS – Imagen de Novatop

OPEN – Imagen de Novatop

 

  • Riko Hiše:

La empresa eslovena Riko Haus construye casas de madera pasivas prefabricadas con paneles que son la combinación de dos sistemas constructivos: madera masiva y entramado de madera.

La estructura general de la casa está compuesta de paneles madera de abeto laminado de 100 mm de espesor, seguida de un aislamiento de fibra de madera comprimida fijado en el exterior y terminado con la opción de silikat, revestimientos de madera de alerce, piedra o cualquier otro acabado preferido. El interior de la casa puede ser enriquecido con recubrimientos naturales como aceites vegetales coloreados, ceras y resinas. No se usan láminas impermeables, plásticos, OSB, etc., ya que se busca la transpirabilidad: el sistema de paneles de madera y el aislamiento de fibra de madera son totalmente transpirables.

Imagen de Riko Haus

Imagen de Riko Haus

Imagen de Riko Haus

  • TomWood:

El grupo belga Thomas & Piron lanzó el concepto TomWood en el año 2011. TomWood es un concepto basado en un sistema de construcción híbrido que combina las ventajas de los muros exteriores de entramado ligero de madera, de poco espesor y muy eficientes, con las de las paredes interiores de materiales pesados: mampostería de ladrillos, hormigón, adobe, piedra, etc. que permiten una mayor inercia térmica y una humedad constante.

Además, los complejos de forjados compuestos por viguetas de madera (aparentes o no), aislamientos y solados tradicionales de arena/cemento mejoran aún más la inercia del edificio y optimizan el aislamiento acústico de los suelos.

Con el uso de materiales y tecnologías que pueden adaptarse a muchas soluciones alternativas de acuerdo con una especificación técnica completa, como la fibra de madera, el armazón de madera, la carpintería exterior de alto rendimiento, la calefacción a baja temperatura, etc., TomWood será capaz de responder favorablemente con los nuevos estándares en materia de edificación sostenible (Passivhaus, NZEB, etc.).

Thomas & Piron encargó un estudio al Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC) que se llevó a cabo en dos casas situadas en Bélgica durante un año de referencia. La CSTC trabajó sobre diferentes densidades de materiales interiores comparando la inercia con las paredes interiores de madera y luego la mampostería. Gracias a su masa, el hormigón se enfría cuando la temperatura exterior desciende por la noche y almacena el calor cuando la temperatura está en su punto más alto durante el día. El estudio concluye que la ganancia es de +/-2 grados sin aire acondicionado en comparación con una casa hecha enteramente de madera en períodos de calor alto. También muestra que la misma diferencia se puede observar en invierno: las paredes almacenan calor, lo que impide que la casa se enfríe demasiado rápido cuando se apaga la calefacción.

El siguiente paso para TomWood es ahora proponer soluciones alternativas al hormigón: “La durabilidad del hormigón es, a veces, cuestionable, por lo que pretendemos proponer casas que integren muros interiores de tierra cruda, un material muy pesado que sea, por tanto, muy capaz de almacenar calor y humedad; posiblemente terracota; o piedra natural con una inercia térmica muy alta”, concluye TomWood.

En este enlace hay un video de un montaje de una casa TomWood.

Imagen de Tomwood

 

Wikkelhouse:

El arquitecto japonés Shigeru Ban ha popularizado la construcción de edificaciones de cartón reciclado.

La empresa holandesa Fiction Factory ha creado Wikkelhouse una casa de cartón reciclado de 500 kg con una vida útil de 50 años y es 3 veces más ecológica que una tradicional. Tiene un excelente aislamiento térmico y acústico.

La modularidad de sus compartimentos permite al fabricante vender cada módulo (5m² y 1,20 m de ancho) a 3900 euros cuando el bastidor “básico” se ofrece a 35.000 euros. Por lo tanto, se puede añadir segmentos para aumentar el tamaño de su casa.

La pregunta final es el coste total de las obras y del transporte, que en conjunto puede ser de unos 70.000 euros si el tamaño de la construcción supera una determinada superficie. Un precio muy por encima de los 35.000 euros, pero más que competitivo en comparación con una casa tradicional. Y se puede construir en un solo día.

Imagen de Wikkelhouse

Imagen de Wikkelhouse

Imagen de Wikkelhouse

Son frecuentes las comparativas entre diferentes maderas para aplicaciones al exterior (tarimas, estructuras, etc.) para la clase de uso 4: en contacto con el suelo o el agua dulce y expuesta a una humidificación en la que supera, frecuente o permanentemente, el 20% de humedad, según la norma EN 335-2. Y los resultados se publican en ámbitos académicos o profesionales.

Pero, quizá, el estudio más interesante es uno sueco, iniciado en el año 2013, del RISE – Research Institutes of Sweden para el departamento de carreteras de la Ciudad de Mälmo. Se exponen distintas maderas: madera de pino tratada a presión, frondosas europeas, tropicales, maderas modificadas, plásticos reciclados, fibras de vidrio y maderas tecnológicas o composite, y se colocaron las muestras en pontones sobre el mar al norte del puente de Øresund.

Lo más notable del estudio es que se comparan maderas de distinta composición y, además, en un ámbito tan agresivo como la costa marítima. No es habitual hacer este tipo de estudios con tantas maderas distintas y con semejante localización de la prueba.

Lugar de la prueba en Öresund – cerca de Malmö

El estudio, a pesar de que ha pasado un período de tiempo relativamente corto, proporcionó información valiosa sobre las propiedades y la idoneidad de diversos materiales para uso en entornos expuestos con respecto a la humedad y ataques biológicos dañinos, pero también respecto a aspectos mecánicos y de apariencia. Otras características importantes a tener en cuenta es cómo el material interactúa con otros materiales, especialmente los elementos de fijación y el riesgo de corrosión de éstos, así como sus aspectos de solidez de color y mantenimiento.

Hasta el momento, el RISE inspeccionó los diferentes materiales de prueba en cuatro ocasiones. Se examinaron las siguientes características:

  • ataque de microorganismos (descoloración por hongos, algas, etc.),
  • constancia del color,
  • fisuración,
  • deformaciones,
  • y otras observaciones que afectan la función o la apariencia del material.

Prueba tendrá una duración de años, y actualmente es demasiado pronto para clasificar los diferentes materiales basados en el concepto de “mejor en la prueba“, en particular con respecto a su resistencia.

Aunque el proyecto está todavía en curso, RISE ya ha recibido alguna información valiosa acerca de las diferentes propiedades de los materiales, tanto en apariencia como aspectos mecánicos:

  • No se ha observado ataques de podredumbre excepción de ataques de menor importancia alrededor de las cabezas de los tornillos en la madera de roble de Chile y el cedro rojo. El duramen de cedro rojo se clasifica como altamente resistente según la norma EN 350. Es probable que los ataques se atribuyan a la mala tecnología de construcción y que pueda haber albura en la superficie de los tablones. Se debe decir que no se han realizado inspecciones en la parte inferior de los puentes o en el sitio entre los tornillos y la cubierta del puente, que pueden contar con la aparición de trampas de humedad con riesgo de lesiones por putrefacción.
  • Todos los maderas se han agrisado rápidamente. No hay diferencias con respecto al color observadas entre la madera más barata, madera impregnada clase A, y las alternativas de madera mucho más caras: Accoya, Kebony, Organowood y las diversas tropicales.
  • Los plásticos y los materiales composite conservan, en gran medida, su color original.
  • Todos los materiales, excepto los plásticos y composite reciclados tienen, en distintos grados, incrustaciones de decoloración de hongos y algas. El tratamiento de superficie a base de silicio con Sioo no tiene ningún impacto en la apariencia en cuanto al crecimiento.
  • Las propiedades mecánicas difieren mucho entre los materiales. Las maderas de roble, robinia, bankirai, azobé y la madera tratada térmicamente (Thermowood) han mostrado tendencias significativas a agrietarse en los bordes y ranuras. Incluso el material acanalado parece más probable que se agriete más que la no ranurada. El agrietamiento y el pelado de la superficie de la madera, especialmente en los bordes, pueden, en el peor de los casos, causar daños a los pies descalzos. Es aconsejable tener esto en cuenta al elegir materiales para puentes, balcones o bancos de parque.
  • El roble de Chile parece tener una mala estabilidad dimensional.

Aquí se puede descargar el informe.

A continuación, se muestran imágenes de las distintas muestras a los 4 años de la prueba:

Pino impregnado NTR Clase A

Pino impregnado NTR clase A tratado con Sioo

Duramen de pino de Gotland

Duramen de pino tratado con Sioo

Common oak

Duramen de pino tratado con Organowood

Thermowood – pino

Accoya – pino radiata

Kebony – Southern Yellow Pine

Robinia, o falsa acacia

Azobé

Plástico reciclado – Rustik

Plástico reciclado – Tabla de GEO

Plástico reciclado reforzado con fibra de vidrio – Tabla de TX

Madera composite – Natur

Madera composite – Tabla de Green -gris-

Madera composite – Tabla de Green -rojo-

Cumaru

Ipé

Cedro rojo – thuya plicata

Roble -Nothofagus obliqua- de Chile

Compuesto de fibra de vidrio – tabla de Fiberline HD

 

 

 

Los investigadores Dietrich Buck, Xiaodong Alice Wang, Olle Hagman y Anders Gustafsson, de diversas instituciones suecas, publicaron un artículo titulado Comparison of Different Assembling Techniques Regarding Cost, Durability, and Ecology: A Survey of Multi-layer Wooden Panel Assembly Load-Bearing Construction Elements.

Un resumen:

“[…] Existen varias técnicas para ensamblar paneles de madera multicapa en elementos de construcción prefabricados y portadores de carga. Sin embargo, los estudios comparativos de mercado y economía siguen siendo escasos. En este estudio se compararon las siguientes técnicas de ensamblaje: laminado, clavado (NLT), grapado, atornillado, laminado bajo tensión, espigado (Dowel Laminated Panel), unión por cola de milano y soldadura de madera. Se presentaron los costos de producción, durabilidad y consideraciones ecológicas. Este estudio se basó en revisiones de trabajos publicados e información recopilada de 27 empresas líderes en fabricación de productos de madera en seis países europeos. El estudio muestra que las diversas técnicas de montaje de múltiples capas de elementos de madera del panel de construcción son muy diferentes. […] Estas alternativas dan a los fabricantes cierta libertad de elección en cuanto a la visibilidad de las superficies y el uso eficiente de la madera de baja calidad. CLT es la opción más rentable, no está patentada y es una opción bien establecida en el mercado actual.”

CLT

Nail Laminated Timber

Panel contralaminado con espigas roscadas

Paneles atornillados – Imagen de Norsk Massivtre AS

Paneles contralaminados grapados – Bio XLAM – Imagen de Ligna Construct Gmbh

Multicapa de OSB encolados

Espigados – Dowell Laminated Panel

Viga con láminas de madera soldada

En el estudio de han sacado las siguientes conclusiones:

  • CLT es mejor en términos de precio y durabilidad.
  • Cuando la ecología es la más importante consideración, los paneles ensamblados con colas de milano (dovetailed panels) son los mejores.
  • Considerando tanto la resistencia como la ecología, los paneles ensamblados con espigas con rosca (screw-shaped dowelling) son los más ventajosos.
  • Las numerosas opciones de ensamblajes proveen una libertad de elección en tanto que se usa una madera de baja calidad.
  • El CLT es la opción de coste más efectiva. La tecnología no está patentada y es la alternativa más estable. Sin embargo, todavía hay un desarrollo continuo de adhesivos más seguros.
  • A diferencia del CLT, la madera soldada sigue desarrollándose en el campo de la investigación.
  • La madera laminada bajo tensión ya no se utiliza en la construcción residencial, ya que es difícil apretar las barras de acero.
  • CLT es favorable con respecto a la resistencia, ya que el pegamento confiere resistencia con una distribución uniforme de la carga.
  • Las investigaciones han demostrado que la soldadura de madera proporciona una unión más fuerte que el pegamento. Queda cierta incertidumbre con respecto a la soldadura de madera resistente al agua.
  • La espiga roscada de madera es la opción ecológica de mercado más favorable y produce una buena resistencia. Las espigas roscadas unen todas las capas. Este tipo de elemento de panel proporciona un sólido diseño a escala completa; no se utiliza pegamento, productos químicos o recursos no renovables. […].
  • El desarrollo de varios conceptos nuevos para ensamblar la madera a los elementos del panel resulta en una cuestión de principio para los interesados que intentan hacer uso de la tecnología. Allí, el presente estudio proporciona información básica. Los estudios ampliados pueden centrarse en la creación de documentación detallada destinada a integrar una técnica de montaje en las empresas en función de sus circunstancias. El uso creciente de construcciones de paneles de madera de varias capas puede ayudar a aumentar la construcción sostenible.

Matriz resumen del estudio

En:

http://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/article/view/BioRes_10_4_8378_Buck_Comparison_Different_Assembling_Techniques