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Un resumen de un estudio donde se evaluaba los efectos de los diferentes colores, acabados y proporción de combinaciones de superficies de madera en la percepción humana.


Bosc d’en Pep Ferrer – Imagen de Marià Castelló Architecture

 

Vivienda en Alicante – Imagen de Egoin

 

Está claro que la madera, como material “natural” que es, generalmente se prefiere a otros materiales de construcción (véase el estudio de Burnard et al. 2015). Y, también, el efecto de los espacios interiores de madera en la salud fisiológica, así como en el confort visual (véase Tsunetsugu et al. 2007). Su uso en el mobiliario, así como en las paredes y los suelos, crea ambientes interiores “revitalizantes” que son cálidos, agradables, reducen el estrés y mejoran el bienestar psicológico y el confort. Tsunesugu et al. concluyeron que el ratio de madera, el ratio del área cubierta con material de madera respecto al área total del techo, paredes y suelo de la habitación, que más impacto tenía en cuanto a efectos psicológicos era del 45 %.

Imagen de Tsunesugu et al.

Con la expansión de la construcción en madera, sobre todo con la masiva basada en la madera contralaminada, se han incrementado los ambientes con una notable superficie de madera expuesta. Pero, ¿cómo impactan los entornos de madera con luz natural en la percepción y el bienestar humanos?

Un estudio científico canadiense de Poirier et al. 2019, Wood perception in daylit interior spaces: An experimental study using scale models and questionnaires, en el marco de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Laval, Québec, ofrece unas respuestas.

Introducción

Como se plantea en la introducción de dicho estudio:

…la madera se comercializa con una notable gama de tonos y acabados que crean ambientes que varían de oscuros a claros y de tonos más cálidos a más fríos (Jafarian et al. 2016; Poirier et al. 2017). Los colores de las superficies interiores tienen un impacto en el bienestar emocional y el estado de ánimo de los habitantes. Por lo tanto, los colores de los acabados de la madera podrían crear potencialmente ambientes que modificarían la percepción de los habitantes del espacio. La posición de la superficie de la madera (techo, suelo, paredes), así como su relación superficie/espacio pueden crear además varios ambientes que podrían afectar potencialmente a la percepción y satisfacción humanas. Finalmente, en entornos reales, la luz natural crea varios ambientes visuales a lo largo del día dependiendo de las condiciones del cielo y la trayectoria del sol.

[Puede verse un resumen del estudio piloto Poirier et al. 2017 y de Jafarian et al. 2016 al final de este post, en los anexos. Aunque no se menciona en este estudio, es recomendable el estudio de Jafarian et al. 2017. También al final.]

La comparación sistemática de cinco modelos a escala de madera diferentes en cuanto a acabados de la superficie de madera, proporción y emplazamiento fue realizada por [el estudio piloto de] Poirier et al. 2017 sobre la base de los resultados de un estudio anterior (Jafarian 2016). En resumen, se analizaron y compararon modelos con aberturas en el sudeste en términos de tonalidad, brillo y contraste bajo las mismas condiciones climáticas y de luz diurna. Los datos meteorológicos se recogieron de acuerdo con la cobertura de nubes, el espesor de las nubes y la iluminancia. Los resultados mostraron que la nubosidad del cielo y la altitud del sol tienen un impacto en los ambientes visuales: como el sol de la mañana entrando completamente en los modelos a escala creó atmósferas más cálidas, el cielo despejado de la tarde sin penetración directa del sol creó ambientes más fríos, similares a los ambientes bajo cielos nublados. Además, el color del acabado interior tuvo un impacto considerable en los ambientes visuales. Los modelos de roble amarilentos crearon atmósferas cálidas, que cambiaban a lo largo del día y en relación con las condiciones meteorológicas, mientras que los modelos grisáceos tendían a ser más fríos, creando atmósferas aburridas e inalterables. Sin embargo, si esos estudios evaluaban el impacto de la diversidad de la iluminación natural en diversos espacios de madera, no se estudiaba la percepción visual y la satisfacción de los habitantes de esos espacios.

El objetivo principal de esta investigación fue, por lo tanto, explorar los efectos de los diferentes colores, acabados y proporción de combinaciones de superficies de madera en la percepción humana. Más específicamente, la investigación implicó la comparación simultánea de cinco diferentes modelos interiores a escala de madera por los participantes bajo la luz natural de la latitud norte en términos de su apreciación, confort visual y bienestar. Investigaciones anteriores de los autores (Poirier et al. 2017) sugirieron que la diversidad de ambientes creados por la luz natural a lo largo del día debería afectar la percepción del color y ayudaron a formular las hipótesis de esta investigación. La hipótesis principal establece que los encuestados deben percibir y evaluar de manera diferente los diferentes modelos a escala de madera. Las hipótesis específicas establecen que los resultados de los cuestionarios para los participantes que experimentan espacios bajo cielos nublados y cielos despejados deberían mostrar claras diferencias. Además, la notable diversidad en cuanto a la luz y el tono, que puede encontrarse en los cinco modelos, debería permitir diversas reacciones y niveles de apreciación de los participantes. La utilización de un cuestionario original y especialmente concebido que permita evaluaciones cualitativas y cuantitativas adaptadas al contexto de la investigación también debería permitir llegar a conclusiones más completas.

Un inciso sobre la luminosidad y las condiciones meteorológicas. Este es un estudio efectuado en una ciudad como Québec (latitud: 46°49′ N) que se supone que tiene la luminosidad típica de las latitudes nórdicas. Sabemos que Canadá está más al norte que Estados Unidos. Pero, en realidad, como se explica aquí, gran parte de Europa coincide con la parte más habitable de Canadá.

Imgen de David Taylor

O sea, que Windsor, la ciudad más meridional de Canadá, coincide con el norte de España. Y desde el punto de vista demográfico, comparando la población relativa por latitud, la latitud media de la población de Europa es casi 4 grados mayor que la del Canadá, es decir, unos 400 km.

Imagen de David Taylor

El experimento

Para hacer el experimento los investigadores fabricaron 5 maquetas o modelos físicos a escala 1:10. Una escala “que se demostró que producían resultados similares a un modelo a escala 1:1 en términos de patrones luminosos y calidad visual de los ambientes”.

Cada maqueta o combinación de materiales tenían que cumplir las siguientes condiciones:

– cada modelo debe incluir un suelo de madera;

– la pared frontal centrada debe pintarse de blanco para producir un punto de referencia relativamente uniforme en cuanto a la reflexión de la luz y el tono;

– y el espacio debe incluir una proporción de superficies de madera situada entre el 35% y el 85%.

La siguiente figura muestra la selección y los conceptos de cada modelo físico:

Selección de superficies de madera, ubicación y combinación de colores de los modelos a escala

Luego se elaboró un cuestionario estructurado en cuatro secciones:

– la percepción y apreciación de los observadores de cada modelo evaluado por separado;

– comparación y clasificación de los modelos;

– la situación demográfica y personal de los participantes;

– y, por último, preguntas abiertas sobre la percepción general de los espacios de madera.

Los investigadores advierten de que los encuestados eran principalmente estudiantes o profesores del departamento de arquitectura que “tienen una forma muy particular de percibir los espacios que puede diferir de la población en general”.

La encuesta se hizo durante el equinoccio de primavera.

Observador mirando dentro del modelo (izquierda). Configuración experimental con los cinco modelos a escala alineados en el estacionamiento, orientados al sudeste, con observadores (derecha).

Los resultados

Apreciación global:

Los resultados de la apreciación global muestran un efecto significativo para la interacción entre el género y los modelos de escala así como para la secuencia de observación.

Los resultados de la apreciación variaron entre mujeres y hombres según el tipo de modelo. Dos modelos, el modelo A, de color grisáceo, y el modelo E, de color oscuro, presentaron una diferencia de apreciación global significativa. A las mujeres les gustaba el modelo A y les digustaba enormemente el modelo E. Pero los hombres eran más moderados en sus opiniones, “con una apreciación media tanto para el Modelo A (60%) como para el Modelo E (50%).”

Los resultados variaron entre mujeres y hombres según el tipo de modelo. “Los hombres y las mujeres tienden a tener una forma diferente de percibir el espacio”.

También se ha apreciado que “la secuencia en que los observadores experimentaron los espacios puede afectar a su apreciación de los ambientes visuales.

Tareas visuales:

La aplicabilidad elegida de cada actividad potencial fue muy variable dependiendo de los cinco modelos a escala. El efecto de la puntuación de la maqueta no fue estadísticamente significativo para las siguientes tareas visuales: sala, sala de relajación, pasillo, vestíbulo, café, museo, laboratorio y taller.

La mayoría de la gente asoció el modelo E con un pub. El modelo C, seguido de cerca por el B y el D, se asoció con una sala de estar. El modelo B se asoció con una biblioteca.

Se observa una tendencia para las siguientes tareas: tienda, aula, oficina, sala de reuniones, lectura/escritura y biblioteca. Estas actividades están relacionadas con tareas más cognitivas y visuales a pequeña escala, que están relacionadas con el trabajo y la concentración. Los modelos C y B, más brillantes, fueron los más seleccionados, destacando que los participantes tienden a preferir espacios claros y luminosos para las tareas de actividades comunes.”

El modelo B se asoció con una biblioteca. El modelo C se asoció con las tareas más exigentes en términos de luminosidad, como un aula. Ya en el estudio de Poirier et al. 2017se demostró que el Modelo C corresponde al modelo más brillante y al más cálido. Así pues, la gente tiende a preferir este tipo de ambiente para las tareas cognitivas y extremadamente precisas, mientras que los ambientes oscuros como el Modelo E y el Modelo A no suelen asociarse con estas tareas visualmente exigentes.

La interacción de la tarea visual y la puntuación de los ambientes asociados

Satisfacción visual:

Hay una interacción significativa entre los modelos a escala y los conceptos visuales. “Por lo tanto, el modelo de escala cálida y brillante C, así como los Modelos B y D fueron considerados como más cómodos visualmente que los oscuros modelos A y E”.

Resultados de satisfacción visual de los observadores para cada modelo

Para el segundo tipo de análisis, la satisfacción visual en relación con las variables de género, edad y campo de estudio, así como la nubosidad y la secuencia de observación se realizaron para cada concepto. El factor de satisfacción visual “luz” fue significativamente diferente entre hombres y mujeres, al contrario que con el factor “color”.

Color

El concepto de “color” incluía los siguientes pares de adjetivos: “cálido/frío”, “brillante/oscuro” y “feliz/triste”. Los resultados mostraron que el Modelo C recibió la mejor puntuación y por lo tanto fue considerado el “más cálido”, “más brillante”, con colores “felices”.

Luz

El concepto “luz” incluía los adjetivos “uniforme/variable”, “claro/oscuro” y “suficiente/insuficiente”. El modelo C fue más puntuado y, por lo tanto, “se refiere a una “luz” “uniforme” considerada “suficiente” en términos de entorno de luz diurna”. Le siguieron los modelos D, C y A. El modelo E fue el menos puntuado y, por lo tanto, se correspondía con un entorno “variable”, “oscuro” e “insuficiente” en cuanto a la luz.

Confort visual

El concepto “confort visual” incluía los adjetivos “cómodo/deslumbrante”, “conveniente/inconveniente”, “estimulante/monótono” y “productivo/inproductivo”. Los modelos C y B recibieron las mejores puntuaciones y fueron considerados “cómodos”, “convenientes”, “estimulantes” y “productivos”.

Bienestar percibido

El concepto de “bienestar” incluía los adjetivos “tranquilo/estresante” y “agradable/desagradable”. Los resultados muestran que el concepto “bienestar” podría redefinirse utilizando otros adjetivos para alcanzar una coherencia interna. El cuestionario se centró en la percepción de los encuestados sobre la forma en que el entorno puede afectar a su bienestar, en lugar de en indicadores reales de bienestar psicológico que podrían haberse medido en un espacio real.

Naturalidad

El concepto de “naturalidad” se incluyó en un solo par de adjetivos “natural/artificial”. Los modelos C, B y D se consideraron los entornos más “naturales”, aunque sus puntuaciones fueran moderadas.

Simbolismo

El concepto “simbolismo” incluye el único par de adjetivos “tradicional/moderno”. Los modelos D y C se consideraban los entornos más “tradicionales”.

Clasificación de los modelos a escala

Se puede decir que los modelos B y C son los dos preferidos, mientras que el modelo E es el menos preferido.

Preguntas cualitativas

La pregunta de clasificación fue seguida de una pregunta abierta cualitativa en la que se invitaba a los participantes a explicar su elección preferida y la menos preferida.

Un procedimiento de minería de textos ayudó a clasificar las diferentes palabras en seis categorías de satisfacción visual (véase la siguiente tabla). Los términos más repetidos se relacionaron a menudo con los conceptos de “color” y “luz”, lo que confirma su importancia determinante a la hora de comparar los espacios. La naturalidad era el concepto menos repetido.

Datos cualitativos de los modelos preferidos y menos preferidos clasificados en categorías de satisfacción visual

El modelo E, con su techo, paredes y suelos de nogal oscuro, era el menos preferido por su luz, considerado como “oscuro”, “no luminoso”, con “colores demasiado oscuros”. Este ambiente se percibía como “desagradable”, “estresante”, incluso “aterrador”, con una atmósfera “estrecha”, “opresiva” y “confinada”. Se asociaba con una falta de naturalidad, incluyendo impresiones como “materialidad falsa y artificial”, con una presencia de “demasiada madera” en el espacio. Sin embargo, este entorno era a menudo preferible para las “actividades nocturnas”. El modelo C, con su suelo desnudo, paredes y techo blancos, era preferido sobre todo por su atmósfera “luminosa”, “brillante”, así como por sus colores “cálidos”, “claros” y “soleados”. El ambiente se consideraba “agradable”, “cómodo” y “estimulante” para trabajar, así como “natural” y “armonioso”. El modelo B se caracterizaba por ser “luminoso” y “brillante” y era apreciado por su abundancia de luz. También se apreciaba especialmente la combinación de colores gris y roble: la gente disfrutaba del “equilibrio” y la “complementariedad” de los colores, así como de la “disposición de los colores”. Este ambiente se sentía como “agradable”, “tranquilo”, “moderno” y “puro”.

El cuestionario terminaba con una pregunta abierta: “¿Aprecia la presencia de la madera en un espacio? Si es así, ¿por qué?“. Los 80 participantes (100%) respondieron positivamente.

Las palabras relacionadas con el color correspondieron al 29% de las explicaciones desarrolladas por los observadores. La principal razón para la apreciación de la madera en el espacio fue que es “cálida” y crea “ambientes cálidos”. Además, la madera se aprecia debido al “tono de la especie de madera” y a los “colores claros”, especialmente cuando “contrastan con las paredes blancas”. La luz así como confort fueron las palabras correlacionadas menos enunciadas. Se reconoció que la presencia de la madera tenía un impacto en el bienestar psicológico percibido que se podía experimentar en un entorno real, al tiempo que creaba entornos “descansados”, “alegres”, “tranquilos” y “relajantes”. La naturalidad también aparece como un factor importante: la gente considera la madera como “natural”, “respetuosa”, creando ciertos “vínculos/conexiones con la naturaleza”.

La gente también tiende a preferir la “madera inalterada”. El simbolismo de la madera fue uno de los factores de preferencia más importantes para los participantes por su “belleza y estética”. La madera es considerada como un “atractivo”, “rico”, “polivalente” y “material noble”. Algunas personas también asociaron este material con recuerdos de “infancia”, “protección” y “hogar”. Sorprendentemente, también se mencionó un número sustancial de palabras que no estaban relacionadas con los seis conceptos de satisfacción visual. Esas palabras se referían a otros conceptos como “textura”, “defectos de los granos”, “calor al tacto”, “contacto con los pies”, “olor” y “suavidad”. Esto permite la hipótesis de que los conceptos de satisfacción visual no incluían otros sentidos como el olfativo y el táctil, y se refiere al complejo y más completo concepto de percepción ambiental que podría investigarse en futuros estudios.

Aspectos cualitativos relacionados con la apreciación de la madera en relación con las categorías de satisfacción visual
Los principales factores que los participantes calificaron como razones para apreciar la madera

Apreciación de los modelos de escala.

Modelo A

El modelo A “artificial” y “moderno”, con paredes grises, suelo gris y techo blanco, fue moderadamente apreciado. Los anteriores análisis de iluminación (Poirier et al. 2017) describieron este entorno como “oscuro”, “apagado” y “frio”. Fue el único modelo que no sufrió un cambio significativo en los ambientes visuales a lo largo del día: el sol de la mañana, la tarde y el cielo nublado crearon atmósferas similares por su tono, contraste, brillo y saturación. Es uno de los menos preferidos, seguido por el Modelo E. Los resultados de las tareas visuales mostraron que este modelo se asocia moderadamente con la mayoría de las tareas, lo que indica que este tipo de espacio es versátil y no sólo se asocia con un tipo de tarea, sino que también muestra que puede no ser el más apreciado en la vida cotidiana. El modelo A también recibió una de las puntuaciones más bajas en satisfacción visual, y fue considerado como el más “artificial”, en relación con un entorno “moderno”.

Modelo A – adjetivos cualitativos más citados por los participantes

Modelo B

El “luminoso” y “agradable” Modelo B, que presentaba una combinación de colores de paredes blancas, suelo gris y techo de roble, era uno de los más apreciados junto con el Modelo C. Este entorno era uno de los más brillantes y menos contrastados. Su combinación de colores ayudó a crear un ambiente moderadamente cálido (Poirier et al. 2017). El modelo fue igualmente apreciado por ambos géneros, mostrando que el ambiente era generalmente apreciado. Las respuestas de las tareas visuales asocian altamente este modelo con actividades comunes y cognitivas, como “sala de reuniones”, “biblioteca” y “oficina”.

Este hallazgo confirma que se prefieren los entornos brillantes para las tareas relacionadas con la concentración y la atención. El factor de satisfacción visual general fue positivo para este modelo, y recibió la mejor puntuación para el bienestar percibido. Las respuestas cualitativas de los participantes ayudaron a explicar por qué este entorno era uno de los más apreciados. Se describió como “luminoso”, “brillante”, “agradable” y “moderno”. Su combinación de colores también fue apreciada por su “equilibrio” y “complementariedad”.

Modelo B – adjetivos cualitativos más citados por los participantes

Modelo C

El Modelo C, “cálido” y “estimulante”, con suelo de madera y roble, paredes y techo blancos, era uno de los preferidos junto con el Modelo B. El análisis de la iluminación (Poirier et al. 2017) describió este entorno como el más cálido, brillante y menos contrastado. Además, los ambientes visuales del Modelo C eran significativamente diferentes a lo largo del día, dependiendo de la nubosidad del cielo y la posición del sol.

Incluso si la secuencia de observación parecía producir un impacto en su apreciación global, hombres y mujeres lo apreciaban por igual. Fue el más asociado para actividades comunes, de pequeña escala y tareas cognitivas, como “aula”, “lectura/escritura” y “sala de fitness”. Esto sugiere que este tipo de actividades se asocian con ambientes brillantes y cálidos. El modelo C recibió puntuaciones notablemente positivas en cuanto a la satisfacción visual asociada con el “color” y el “factor luz”, y fue considerado uno de los espacios más “tradicionales”. Las preguntas abiertas proporcionaron razones adicionales para que los participantes calificaran este modelo como su favorito/preferido: se describió como “luminoso”, “brillante”, “cálido”, “soleado”, “cómodo”, “estimulante”, “natural” y “armonioso”.

Modelo C – adjetivos cualitativos más citados por los participantes

Modelo D

El Modelo D “oscuro” y “cálido”, con un ambiente de colores combinados, muy similar al Modelo C pero con un suelo de roble y un techo de nogal oscuro, fue moderadamente apreciado. El análisis de la iluminación (Poirier et al. 2017) lo calificó como uno de los más oscuros y contrastados.

Las respuestas de las tareas visuales también mostraron resultados moderados, destacando que este tipo de ambiente podría utilizarse para muchos tipos de actividades, pero no sería apreciado por la mayoría de las personas.

Los conceptos de satisfacción visual indicaron resultados bastante positivos que eran similares a los del Modelo B en cuanto a colores, confort visual, bienestar percibido y naturalidad. Sin embargo, si este modelo era similar al Modelo C, el techo oscuro tenía un mayor impacto en la apreciación global de los participantes. Este modelo fue considerado uno de los más “tradicionales”.

Modelo D – adjetivos cualitativos más citados por los participantes

Modelo E

El Modelo E “oscuro” y “aterrador”, con paredes, suelo y techo de nogal oscuro, se percibía como el más oscuro y, por consiguiente, el menos preferido. También era uno de los más contrastados, ya que los ambientes diferían notablemente bajo cielos nublados y claros (Poirier et al. 2017). Los análisis clasificaron este modelo como el menos preferido, con su nivel de apreciación global notablemente diferente para las mujeres, a las que les gustaba mucho este ambiente, y para los hombres, a los que les gustaba moderadamente. A nivel global, la mayoría de las tareas visuales no estaban asociadas a este entorno, especialmente aquellas con altas necesidades de iluminación. Sin embargo, esta atmósfera oscura obtuvo altas puntuaciones en tareas visuales como “descanso”, “pub”, “restaurante” y “café”. El modelo E también recibió las puntuaciones más bajas en conceptos de satisfacción visual como “color”, “luz” y “comodidad visual”. Fue considerado uno de los más “artificiales” y “modernos”. Las respuestas cualitativas de los participantes destacaron que este entorno era el menos preferido porque era “oscuro”, “no luminoso”, “desagradable”, “estresante”, “aterrador”, “opresivo”, y producía una atmósfera “confinada”.

Modelo E – adjetivos cualitativos más citados por los participantes

 

CONCLUSIONES

1. Esta investigación muestra claramente que la evaluación del espacio se ve muy afectada por el ambiente general así como por las superficies interiores.

2. Los espacios cálidos, luminosos y claros pueden mejorar la concentración y las tareas cognitivas de los habitantes, mientras que los espacios oscuros y contrastados pueden reducir considerablemente la comodidad y el bienestar psicológico de los habitantes.

3. Los hombres y las mujeres tienden a percibir y apreciar los espacios de manera diferente, mientras que el orden en que se experimentan los espacios tiende a afectar a la satisfacción visual general de los participantes.

4. La percepción y apreciación humanas de un espacio puede depender de muchos factores, como la experiencia de los usuarios, la personalidad y los gustos personales. Por lo tanto, los colores y acabados de las superficies de madera deben ser elegidos cuidadosamente por los arquitectos y diseñadores. Además, deben adaptarse a la tarea o actividades visuales que se vayan a experimentar en un espacio determinado.

 


Los autores de este estudio han advertido de que se necesitarían más estudios para investigar el impacto de otros tipos de madera de uso común en la calidad del ambiente construido. Además, deberían explorarse nuevas investigaciones con modelos físicos reales para investigar la experiencia visual percibida bajo cielos reales.


Bedford Christ Church Halls by David Grindley Architects and Smith & Wallwork Engineers – Imagen de Egoin

Referencias:

Burnard et al. 2015:

Burnard, M. D., Nyrud, A. Q., Bysheim, K., Kutnar, A., Vahtikari, K., and Hughes, M. (2017). Building material naturalness: Perceptions from Finland, Norway and Slovenia, Indoor and Built Environment, 26(1), 92-107. https://doi.org/10.1177/1420326X15605162

Poirier et al. 2017:

Poirier, Geneviève & Demers, Claude & Potvin, André. (2017). Experiencing Wooden Ambiences with Nordic Light: Scale Model Comparative Studies under Real Skies. Bioresources. 12. 1924-1942. https://doi.org/10.15376/biores.12.1.1924-1942

Poirier et al. 2019:

Poirier, G., Demers, C. M. H., and Potvin, A. (2019). “Wood perception in daylit interior spaces: An experimental study using scale models and questionnaires,” BioRes. 14(1), 1941-1968.

Jafarian 2016:

Jafarian, Hoda. “Lighting ambiances and materialities of wood in architecture : a comparative evaluation of the quality of spaces in relation to interior finishes.” (2016).

Jafarian et al. 2016:

Jafarian, Hoda & Demers, Claude & Blanchet, Pierre & Landry, Véronic. (2016). Impact of Indoor Use of Wood on the Quality of Interior Ambiances under Overcast and Clear Skies: Case Study of the Eugene H. Kruger Building, Québec City. Bioresources. 11. 1647-1663. https://doi.org/10.15376/biores.11.1.1647-1663

Jafarian et al. 2017:

Jafarian, Hoda & Demers, Claude & Blanchet, Pierre & Landry, Véronic. (2017). Effects of interior wood finishes on the lighting ambiance and materiality of architectural spaces. Indoor and Built Environment. https://doi.org/10.1177/1420326X17690911

Tsunesugo et al. 2007:

Tsunetsugu, Y., Miyazaki, Y. & Sato, H. Physiological effects in humans induced by the visual stimulation of room interiors with different wood quantities. J Wood Sci 53, 11–16 (2007). https://doi.org/10.1007/s10086-006-0812-5


 

 

 

Anexos

Jafarian et al. 2016:

Impact of indoor use of wood on the quality of interior ambiances under overcast and clear skies: case study of the Eugene H. Kruger Building, Québec City.

En las ciudades de clima septentrional, donde predominan los cielos nublados, los espacios interiores pueden parecer sombríos o apagados, ya que la luz natural es blanca y uniforme. No obstante, se observa que las superficies de madera tienden a crear espacios más cálidos y brillantes en condiciones de cielo cubierto. Los objetivos de esta investigación eran dobles. El primero era evaluar la calidad de los espacios de madera bajo dos condiciones de cielo en términos de color, brillo y contraste. El segundo objetivo era investigar la cantidad de luz diurna de los espacios de madera bajo condiciones de cielo difuso y claro. Esta investigación aborda cuestiones relacionadas con los efectos cuantitativos de la madera en la distribución de la luz natural, el confort visual y la diversidad de luminancia.

Conclusiones:

Resultados visuales del análisis del fotómetro Photolux: imagen de alto rango dinámico (HDR) (izquierda), modo de escala de grises (medio) e imágenes de color falso (derecha) de los puntos de vista seleccionados

El aumento de las superficies de madera de abedul amarillo en el espacio disminuyó tanto el contraste como las sombras duras, al tiempo que aumentó el brillo y los valores de luminosidad.

Los espacios de madera eran más brillantes bajo el cielo nublado que bajo el cielo despejado y, por lo tanto, disminuyen la demanda de energía eléctrica.

Aunque la luz solar directa aumentaba la temperatura del color y ayudaba a crear un ambiente cálido, el impacto del abedul amarillo optimizaba la calidad del espacio al aumentar su temperatura de color, que alcanzaba niveles aún más altos que el efecto de la luz solar directa.

– El estudio sugiere que el estudio de las características visuales de un ambiente interior necesita un análisis detallado, que debe tener en cuenta varios aspectos como la época del año, el uso del espacio y el clima.

– Se necesitarían más estudios para investigar el impacto de otros tipos de madera de uso común en la calidad del ambiente construido. Al fomentar la consideración del uso del espacio y la situación climática, esta información debería ayudar a los diseñadores y arquitectos a elegir la cantidad y el tipo de madera necesarios para dar al interior el ambiente que tienen en mente.

 

 

Jafarian et al. 2017

Effects of interior wood finishes on the lighting ambiance and materiality of architectural spaces.

Esta investigación estudia la influencia de la materialidad de la madera en relación con la creación de ambientes de iluminación específicos en la arquitectura. En particular, se centra en el impacto de los paneles decorativos de madera para interiores en la creación de la diversidad de la iluminación natural en el espacio interior y el potencial para mejorar la calidad de la iluminación natural y la eficiencia energética. La investigación subraya el papel de la materialidad de la madera en la consecución de la diversidad luminosa y la creación de ambientes interiores visualmente confortables.

El estudio condujo a cuatro conclusiones clave.

1. Esta investigación muestra que la instalación de madera de color brillante, como el roble en las superficies interiores, favorece una penetración más profunda de la luz del día en el espacio, lejos de la ventana. La comparación de los DF (Factor de Luz Diurna) y los patrones de distribución de la luz que se producen entre dos ambientes arquitectónicos muestra que el uso del revestimiento de madera gris de Cape Cod (DF 5,6%) proporcionaría un equilibrio más equitativo de la luz en todo el espacio y produciría una mayor uniformidad de la iluminación. Sin embargo, el uso de Nogal Oscuro (DF 4,7%) reduciría los valores de DF en comparación con otros acabados, y también podría afectar al patrón de distribución de la luz, que de este modo se volvería no uniforme. Esto ilustra la importancia del revestimiento de la madera en la creación de un ambiente eficiente desde el punto de vista energético, al crear potencialmente un ambiente más brillante y reducir la demanda de energía eléctrica.

2. A diferencia de lo que se esperaba, el uso de un Nogal Oscuro de alto brillo en el techo crearía un ambiente más brillante en comparación con una aplicación en el suelo. En términos de calidad del espacio, la madera de color oscuro con un alto brillo en el techo podría cambiar la percepción del espacio reflejando la luz que viene de la ventana, dando la impresión de que la ventana se ha agrandado verticalmente. Los arquitectos y diseñadores pueden beneficiarse de estas características de una madera de color oscuro para crear un espacio eficiente en cuanto a la energía, al tiempo que enriquecen sus aspectos visuales.

3. Se estudió la relación entre el color y el tipo de madera en la temperatura del color del ambiente de la iluminación. El color amarillento de la madera (Roble) se mostró para mejorar el efecto de un ambiente más cálido. El acabado de roble se demostró que aumenta la temperatura de color del espacio en un 300% cuando se aplica en el suelo que en el techo. Este hallazgo es especialmente crítico en los países nórdicos y de clima frío con cielos predominantemente nublados, en los que la posibilidad de crear un ambiente apagado, sombrío o incluso frío con una iluminación uniforme es alta.

4. Esta investigación muestra el impacto de la materialidad de la madera en el brillo y el contraste, dos de las variables más influyentes de los ambientes de iluminación. Se examinó principalmente el impacto del material de las paredes de madera en relación con las superficies blancas generalizadas en espacios con iluminación diurna. La investigación hace hincapié en que conocer el impacto del tipo de madera y su posición en los valores de brillo y contraste puede ayudar a los diseñadores y arquitectos a predecir los ambientes de iluminación. Por ejemplo, el uso de nogal oscuro en la pared que da a la ventana podría aumentar los valores de brillo y contraste. Sin embargo, cuando el Nogal Oscuro se sustituye por un acabado de madera de alto brillo, los valores de brillo (luminancia) así como de contraste (sombras duras) se reducirían ambos en un 35%. La cuidadosa interacción de las diferentes materialidades de la madera podría producir el impacto visual deseado por los propietarios de los edificios para lograr un ambiente de iluminación que podría mejorar las cualidades espaciales arquitectónicas.

En resumen, los hallazgos demuestran que las diferencias en la ubicación de la madera y el tipo de acabado dentro de un entorno arquitectónico podrían causar distribuciones de luz diurna significativamente diferentes y efectos en el ambiente de iluminación. La distribución equilibrada del brillo tiene un impacto positivo en el estado de adaptación de los ojos, que se refleja en la agudeza visual o la sensibilidad al contraste. La distribución de la luminancia en la habitación también podría desempeñar un papel importante en los procesos de percepción y, por lo tanto, en el confort visual. El ambiente visual y el rendimiento visual también podrían verse afectados por el equilibrio de las sombras, el color de la luz y la dirección apropiada de la luz. Curiosamente, se determinó que el color del espacio cambia según la posición de los paneles de madera decorativos y su tipo. De hecho, la representación del color podría mejorar el reconocimiento adecuado de las tareas visuales y la sensación de bienestar de la gente al cumplir con las expectativas. La investigación proporcionó información detallada para la aplicación de un panel de madera de color oscuro en lo que respecta a su acabado y a su potencial para actuar como un espejo que refleje y amplíe visualmente una ventana. También exploró el impacto de los acabados brillantes que afectan a la percepción de un espacio.

Impacto de la localización de tipos de madera más oscura (Nogal) en los ambientes de luz diurna. a) Cantidad de luz para ambientes de suelo de color oscuro y b) cantidad de luz para ambientes de techo de color oscuro
Comparación del efecto del brillo en el brillo y el contraste usando HDR color falso imágenes en modo de escala de grises y patrones de histograma

 

 

Poirier et al. 2017:

Experiencing wooden ambiences with nordic light: scale model comparative studies under real skies.

Este estudio exploró el potencial de la luz natural para mejorar los ambientes interiores de madera. Los objetivos de este proyecto eran dos: primero, estudiar la diversidad de las condiciones del cielo del norte en términos de cobertura y grosor de las nubes, y segundo, evaluar los impactos de la diversidad de la luz natural en cinco modelos a escala de madera.

Conclusiones sobre la nubosidad del cielo y la posición del sol:

Los cielos nublados crearon atmósferas más frías, mientras que la luz solar matinal creó ambientes visuales más cálidos.

La luz del sol de la mañana creó atmósferas más cálidas para todos los tipos de acabados de madera, mientras que los rayos de sol de la tarde crearon ambientes más fríos, similares a los que se experimentan bajo un cielo nublado.

Los cielos nublados con una fina capa de nubes que permitían un hueco para el sol en los espacios interiores crearon ambientes visuales casi idénticos a los de los cielos despejados.

Conclusiones sobre las superficies interiores:

– En general, el valor del tono (color) de las superficies interiores teñidas de madera tuvo un impacto considerable en los ambientes visuales.

– El modelo A de madera gris de Cape Cod fue el único modelo que no experimentó un cambio notable en los ambientes visuales a lo largo del día.

El modelo C de madera de roble amarillento, el más brillante y con el menor contraste, fue notablemente diferente en términos de saturación y luminosidad a lo largo del día, dependiendo de las condiciones del cielo.

El valor de la tonalidad del suelo de roble produjo un mayor impacto que los techos para calentar visualmente un ambiente (Modelos B y D).

El modelo E de madera de nogal oscuro creó uno de los ambientes más contrastados y oscuros. Sus valores de tonalidad eran los más diferentes en términos de variaciones, dependiendo sobre las condiciones del cielo y la posición del sol.

El tono de la superficie de la madera parecía tener más impacto en la luminosidad y el contraste que el tipo de brillo.

– Las superficies de madera ayudaron a crear ambientes interesantes que cambiaron dependiendo de la la nubosidad del cielo y la posición del sol. Además, el grano de madera proporcionó un entorno más detallado y texturizado.



Valores de luminosidad y tonalidad de los cinco modelos a escala para (a) luz directa de un cielo claro, y (b) luz difusa de un cielo nublado
El modelo C (roble) y la variación de a) el ambiente visual a lo largo del día y b) la ligereza y los cambios de tono en las condiciones de la mañana, la tarde y el nublado
Modelo E (nogal oscuro) y (a) el ambiente visual a lo largo del día y (b) la luminosidad y los cambios de tono para las condiciones de la mañana y el nubarrón

Se estima que Canadá tiene suficientes bosques como para suministrar viviendas de madera para 1000 millones de personas.

 

 

En esta segunda parte, como continuación del anterior post, se hará una recopilación de las ideas-fuerza más interesantes que apuntalan el debate sobre la construcción con CLT, englobadas en las perspectivas siguientes: el fuego, la acústica, la economía, y el bienestar.

 

  • Fuego:

Imagen de Sebastian Popp

Ya se han realizados bastantes pruebas en el mundo, hasta ahora, en las que se ha demostrado las bondades del CLT como material resistente al fuego. Unos ejemplos:

  • En una demostración en Quebec, Canadá, en 2016, se construyó un compartimiento con paneles CLT de cinco capas protegidos con paneles de yeso y luego se prendió fuego. Incluso con temperaturas máximas de más de 1.100°C, el fuego fue contenido en el compartimiento y se quemó en dos horas, excepto por algunos carbones incandescentes.
  • Se ha probado que un forjado de 172 mm hecho de CLT de 5 capas tiene una resistencia al fuego de dos horas.
  • El equipo de Thomas Robinson, del estudio estadounidense de Lever Architecture, sometió a ensamblajes a rigurosas pruebas de fuego. Uno de ellos se componía de una viga, una columna y un panel CLT, que unidos, fueron colocados en un horno, y luego se pesaron con 25.000 libras, para ver qué tan fuertes serían después de la exposición al fuego y al calor. Dos horas después, emergieron carbonizados, pero estructuralmente intactos.

 

No todos han aceptado la idea de usar madera para construir estructuras más altas y son habituales las manifestaciones “interesadas” o tremendistas.

Pero Glen Corbett, profesor de ciencias del fuego en el John Jay College, Reino Unido, cree que la madera podría alimentar un infierno que los bomberos no pueden combatir, como el mortífero incendio de Grenfell en Londres, que escaló el revestimiento de aluminio del edificio. Al preguntársele si un edificio alto de madera podría arder en llamas como Grenfell, Corbett dijo: “Sí, porque una vez que está sobre el décimo o decimoquinto piso de un edificio, no hay manera de echarle agua. Es imparable básicamente“.

La National Ready Mixed Concrete Association de EE.UU lanzó en 2016 Build With Strength, una campaña que busca alertar sobre los peligros de construir estructuras más altas con cualquier tipo de madera o material combustible, argumentando que materiales como el hormigón y el acero son mucho más seguros. Algunos de los miembros de la coalición incluyen asociaciones de bomberos, departamentos locales de bomberos y la Steel Framing Industry Association. “A medida que Estados Unidos ha visto un aumento en la construcción de estructuras ligeras de madera, también ha habido un aumento en los incendios”, dice el portavoz de la campaña. “En cuanto al CLT, estos productos no han sido suficientemente probados. Hay muchos materiales mejores que la gente puede usar“, agrega.

Independientemente del material utilizado, menos del uno por ciento de los incendios ocurren durante la construcción. Muchos de los incendios que ocurren en edificios de apartamentos construidos con estructuras de entramado ligero ocurren antes de que el edificio haya sido terminado y cuando las características que limitan el fuego, como los sistemas de rociadores automáticos, todavía no están en su lugar. Los códigos de construcción requieren que todos los edificios -independientemente de los materiales utilizados para construirlos- estén al mismo nivel de seguridad. Una vez construido, no tiene las mismas vulnerabilidades.

 

Tal vez unas pruebas hechas en EE. UU pueden explicar mejor sobre el buen comportamiento del CLT frente al fuego.

En mayo y junio de 2017, los investigadores del Laboratorio de Productos Forestales del Servicio Forestal (FPL) recientemente completaron una serie de pruebas de fuego en cooperación con el American Wood Council, el Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms, and Explosives (ATF), y el Forest Service’s State and Private Forestry. Los investigadores recrearon cinco escenarios de incendio en un edificio de prueba de dos pisos a escala real construido usando CLT y los resultados fueron prometedores. Estas pruebas demuestran que es posible construir un edificio CLT resistente al fuego, incluso con CLT expuesto.

imagen de Kenneth Bland

El edificio de pruebas consistía en dos apartamentos idénticos de un dormitorio amueblado, construidos como si estuvieran en un edificio de apartamentos de varios pisos. Los escenarios probaron varios arreglos de CLT expuestos y no expuestos con puertas abiertas entre las áreas de estar y dormir.

  • Con la estructura de madera totalmente protegida por tableros de yeso, se detuvo un “gran incendio de muebles y contenido combustible” después de tres horas “sin carbonización significativa en las superficies de madera protegidas” del apartamento.
  • En otra prueba, algunas paredes de madera quedaron expuestas. Una vez que los muebles y el contenido del apartamento habían sido consumidos por el fuego, se formó una capa protectora de carbón formado en el CLT y el fuego quedó esencialmente auto extinguido.
  • Con todas las superficies de madera masiva dejadas al descubierto, un solo aspersor “fácilmente contenía” el fuego.
  • En una prueba relacionada, el fuego se dejó crecer durante 23 minutos antes de que se activara el sistema de rociadores, y “rápidamente controlaba el fuego“. Esta prueba final fue la más emocionante porque nadie sabía qué esperar con paredes y techos CLT completamente expuestos. No se habían realizado pruebas similares a esta escala antes, y los resultados resultaron ser bastante impresionantes. Las temperaturas se elevaron a unos 700 grados centígrados, pero una vez que se activaron los aspersores, bajaron a aproximadamente 50 grados centígrados en cuestión de minutos.
  • Finalmente, con aproximadamente el 30% de la superficie del techo CLT en el salón y el dormitorio expuestos, el fuego se apagó una vez que los muebles y el contenido de la habitación habían sido consumidos por el fuego. La madera subyacente fue protegida por una capa de carbón durante la prueba de cuatro horas.

imagen de Kenneth Bland

Una vez analizados los datos, los resultados se publicarán en un informe del FPL y se presentarán al Comité Ad Hoc sobre Tall Wood Buildings del International Code Council.

Los resultados de estas pruebas no sólo ayudarán a informar los códigos de construcción, sino que también proporcionarán información útil para las compañías de seguros, contribuirán a un modelado más preciso del comportamiento ante incendios y llevarán a una lucha contra incendios más segura en edificios CLT.

Véase un informe aquí.

Véase un video resumen de las pruebas.

 

Así que el CLT es “básicamente autoextinguible” ya que una gran parte de la madera es inherentemente resistente al fuego. Cuando los paneles de madera masiva, la capa exterior se quema y se carboniza, lo que aísla las capas internas[1] y evita que el núcleo se incendie e, incluso después de una hora de carbonización, todavía hay suficiente madera buena dentro de una sección transversal para soportar la carga de un edificio. Los elementos estructurales de un edificio están sobrediseñados para anticipar la formación de carbón y reducir la cantidad de madera disponible para llevar la carga.

 

¿Y cómo se comportan el acero y el hormigón ante el fuego? Durante un incendio, el acero puede elevarse rápidamente de temperatura y empezar a deformarse, y el hormigón puede saltar cuando la humedad atrapada se expande a medida que se convierte en vapor, causando que pedazos de hormigón exploten y salgan disparados.

 

Pongamos en perspectiva la prueba de los rociadores con diversos estudios:

Un estudio de 2016 de 42,700 incendios residenciales en Columbia Británica realizado por la Universidad del Valle de Fraser (UFV) entre 1988 y 2015 mostró que la mayoría de las muertes por incendios ocurrieron en edificios sin medidas adecuadas de seguridad contra incendios. El estudio examinó todos los tipos de ocupación residencial y encontró que el 85.4 por ciento de las muertes por incendio ocurrieron en edificios sin aspersores y alarmas de humo. Además, halló que los edificios con rociadores y detectores de humo en funcionamiento requerían menos intervención del departamento de bomberos y tenían más casos de incendio contenido en la habitación de origen (92 por ciento frente a 59.7 por ciento).

Esto confirmó los resultados de un estudio de investigación de 2014 de la UFV que demostró que los edificios de armazón de madera son tan seguros como los edificios de acero o de hormigón una vez que los sistemas de seguridad contra incendios están instalados. “Fire Outcomes in Residential Fires by Construction Type” examinó casi 12.000 incendios de edificios reportados en British Columbia entre 2008 y 2013 y no encontró muertes y tasas de lesiones similares por incendios en edificios con aspersores y alarmas de humo en funcionamiento, independientemente del tipo de construcción. La propagación del fuego también fue notablemente similar: la mayoría de los incendios en todos los tipos de construcción se limitaron a la habitación de origen.

 

El “método de sección reducida” es el método analítico más conocido en todo el mundo para evaluar la función portante de elementos de madera masiva expuestos al fuego (p. ej. vigas, columnas, forjados de suelo/techo, etc.). Para calcular la sección reducida se suele utilizar una tasa de carbonización lineal, prescrita en las correspondientes normas de diseño de la madera, junto con una capa de resistencia cero. Dado que se trata de un método basado en la mecánica y que varias pruebas han superado las 2 horas, teóricamente no hay justificación para limitar su aplicación a una resistencia estructural máxima al fuego (por ejemplo, 2 horas).

Además, algunos ensamblajes de edificios pueden requerir una función de separación (aislamiento e integridad) para proporcionar cierto nivel de compartimentación dentro de un edificio (es decir, celdas de fuego). Sin embargo, la función de separación de los ensamblajes de madera masiva no está tan bien documentada como su función portante. Por lo tanto, se deben dar consideraciones especiales para asegurar que estos ensamblajes también cumplan con sus funciones de separación, cuando sea necesario. Un número de pruebas de fuego en ensamblajes CLT demostraron una función de separación significativa, muy superior a 2 horas.

Por último, las conexiones entre elementos estructurales deben proporcionar una resistencia al fuego suficiente para que no se conviertan en los elementos críticos de un sistema estructural. Actualmente, el Eurocódigo 5: Parte 1-2 limita el procedimiento de diseño de las conexiones de madera a 60 minutos cuando se exponen a un incendio estándar. Uno puede suponer que cualquier conector metálico situado dentro de la sección transversal residual no se vería gravemente afectado por la degradación termomecánica y, por lo tanto, seguiría cumpliendo su función de soporte de carga. Sin embargo, se pueden encontrar muy pocos datos de prueba para la duración del fuego que exceda de 1 hora en la literatura. Es necesario racionalizar el diseño resistente al fuego de las conexiones para edificios altos de madera, que probablemente requerirían una resistencia al fuego de 90 y 120 minutos.

 

Hay un fuerte deseo de que la madera sea el motor estético en la arquitectura, por lo que la madera no combustible es un tema bastante interesante e importante. El deseo es exponer la madera, y dado los códigos de construcción, se tendría que colocar madera incombustible para conseguirlo. Por eso hay proyectos de edificios altos de madera en los que se investiga que es posible demostrar que se puede desarrollar un conjunto de madera que no sea combustible.

En lo que se refiere a la viabilidad de los conjuntos de madera masiva en general, ¿cuáles son las principales áreas de interés hoy en día?

  • Primera área: el rendimiento estructural durante un incendio (el edificio tiene suficiente madera en su estructura para sostenerse después del incendio),
  • y la capacidad de extinción de incendios dentro del edificio (el fuego afecta a la estructura, pero también debe ser combatido desde fuera y desde dentro).

¿Qué tipo de estrategias se están utilizando para ayudar a que la madera masiva sea resistente al fuego? Sistemas de alerta temprana, sistemas de rociadores contra incendios más redundantes, paneles de yeso e incluso hormigón ayudan a proteger la madera, dependiendo de la aplicación. En la construcción de muros exteriores, se puede limitar o eliminar los combustibles, ya que puede no ser un elemento portante en un edificio alto y, en ese caso, se pueden utilizar los tradicionales muros cortina.

La suposición es que se dejaría la madera carbonizada. Qué porción de la madera se espera que queme y qué cantidad de la misma está protegida por un material incombustible es la parte que requiere mucho análisis. Si se proporciona la misma duración de la protección incombustible tanto sobre un conjunto de madera masiva como en uno de acero, la madera masiva superará al acero porque, para el momento en que atraviesa esa misma cantidad de protección contra incendios, el edificio de madera no se calentará rápidamente y fallará, como el acero. En cambio, comenzará a arder lentamente.

 

Cuando se construía el edificio Brock Commons, los bomberos participaron en reuniones con los técnicos. Y surgió la pregunta: ¿qué pasa después de que el edificio esté ocupado? Una preocupación común era el potencial de cambios interiores que podrían comprometer la seguridad contra incendios del edificio en el futuro. “Es difícil seguir la pista de si van a crear problemas y cambiar las cosas por dentro. La preocupación, al avanzar, es que mantenga su integridad“, explica un capitán de bomberos. Los cambios en la construcción emprendidos sin obtener el permiso adecuado es un problema en muchas ciudades. “El hecho de que sea un propietario consistente [el propietario del edificio es la Universidad de Vancouver], que obviamente tiene el objetivo de asegurar que el edificio sea seguro, ayuda mucho en términos de la seguridad contra incendios general del edificio”.

 

 

[1] Bajo la capa carbonizada, la temperatura es muy poco influenciada (la madera queda casi “normal”). Para un panel de forjado de 175 mm (5 capas), su fallo ocurre a los 178 minutos, quedando una sección reducida efectiva de 89 mm. La temperatura del horno de prueba era de 1006 °C. La temperatura inicial de la cara no expuesta al fuego era de 20 °C y la temperatura final, tras la prueba, era de 30 °C. O sea, un aumento de 10 °C. Pruebas realizadas en Quebec, Canadá, por Forest Products Innovations.

 

  • Acústica:

El CLT tienen una desventaja: la acústica. Un panel CLT es significativamente más ligero que uno hecho de acero u hormigón, proporcionando un menor aislamiento acústico de impacto y ruidos aéreos. Esto es particularmente difícil para los desarrolladores que intentan construir cualquier tipo de vivienda multifamiliar, porque los códigos de construcción especifican cuánta separación acústica se necesita entre las unidades.

Los constructores de los mercados centroeuropeos a menudo cubren la madera para mejorar la acústica y/o la resistencia al fuego. Pero es todo un reto si se quiere exponer la estructura de CLT en los interiores, ya que el grosor y la densidad tienden a igualar un mejor aislamiento acústico.

Hay que confiar en algún tipo de combinación de masa y resiliencia para formar una barrera atenuante del sonido – algo masivo para bloquear los sonidos aéreos y algo flexible para absorber las pisadas.

En el edificio Framework  se optó por un diseño que recubría la estructura de madera con una fina capa de caucho y luego una gruesa (pero no muy gruesa) losa de hormigón ligero llamada Gyp-Crete, seguido por el piso terminado.

Forjado de CLT acústico

 

  • Economía:

El tiempo es igual a ahorros en costos “, dijo el arquitecto Michael Green al Journal. “Ahorro para financiar el proyecto a lo largo del tiempo, ahorro para gestionar la construcción a lo largo del tiempo, y una capacidad más rápida para ocupar el edificio”.

 

Hay divergencias en cuanto si la construcción con CLT es más barata que con otros materiales:

  • En términos generales, la construcción CLT es aproximadamente un 15 por ciento más barata que el acero y el hormigón convencionales, según la investigación del arquitecto Waugh Thistleton.
  • Sin embargo, otros estudios sobre la base de un análisis económico, el CLT sigue siendo un 5% más caro que una solución similar en concreto. Este hecho se relaciona esencialmente con la gran cantidad de madera utilizada y con el uso de tableros de yeso para cumplir con la seguridad contra incendios.
  • Niall Hewson: “He estado involucrado en una serie de propuestas para edificios CLT y en un gran número de casos el costo es a menudo el lugar donde se puede tropezar. Si cualquiera de estos edificios fuese calculado a un coste de sólo intercambiar de un material conl otro, entonces el CLT siempre se verá la opción más cara. Si se tienen en cuenta las ventajas constructivas más amplias de la construcción de madera prefabricada, a menudo se recupera toda esa diferencia en los costes de material. Los aparejadores y constructores son a menudo reacios a cuantificar estos ahorros, lo que es comprensible teniendo en cuenta que se trata de una nueva forma de construcción, pero estos tres proyectos demuestran que es posible hacerlo con un poco de investigación. Mi propia experiencia trabajando en edificios de madera me demuestra que el ahorro de costes y tiempo en estos proyectos se está subestimando ya que los siguientes oficios trabajan mucho más rápidos que en la construcción convencional.”
  • Se ha demostrado que la construcción de madera masiva es más barata que la construcción con estructura de hormigón, particularmente en proyectos más grandes. Esto se debe principalmente a que la construcción con madera masiva ha logrado una reducción del 25% en el programa de construcción y el consiguiente ahorro en los costes de financiación, costes preliminares y costes de contingencia. Sin embargo, un especialista en madera masiva debe formar parte del equipo de diseño si se quiere lograr un ahorro de costes. Esto se debe a que el 70-80% del coste de un edificio se determina durante la fase de diseño de un proyecto y durante el periodo in situ de la estructura de madera masiva por su diseño para su fabricación y montaje.

 

Según Niall Hewson, “aunque todo esto suena genial, si bien un poco intangible, hay ciertas situaciones en las que las otras ventajas de la madera harán que los edificios de madera sean aún más baratos en comparación con la construcción convencional o desbloquear proyectos que antes se consideraban poco rentables de desarrollar:”

 

  • Sitios con malas condiciones del terreno: los edificios de madera podrían llegar a pesar hasta la mitad del peso del equivalente en hormigón. Esto podría generar grandes ahorros en los costos de cimentación.
  • Construcción sobre corredores ferroviarios o ampliación de edificios existentes: mayor rendimiento o reducción de los costes de la estructura portante.
  • Edificios multiresidenciales entre 5-15 pisos: ahorro de velocidad y eficiencia en obra, lo que significa entregas más tempranas y reducción de los costes financieros.
  • Escuelas: la velocidad significa que la construcción podría condensarse en vacaciones, y menos ruido y la seguridad de la obra son también enormes ventajas.
  • Más ahorros se pueden encontrar en el reducido costo de instalación, generalmente un 50% más barato que instalar otros materiales con formatos de paneles/placas.
  • La seguridad en el lugar de trabajo se incrementa drásticamente debido a los paneles CLT prefabricados en fábricas y, por lo general, las únicas herramientas son los taladros eléctricos o neumáticos.
  • Con una fecha de finalización del proyecto más temprana, se acometen otras obras, a veces meses, mínimo 6-8, antes de lo previsto.
  • Durante la instalación, las interrupciones a los residentes y negocios de los alrededores se reducen al mínimo con una reducción del tiempo en el sitio de trabajo de más del 70%. Menos tiempo in situ también reduce el riesgo de accidentes para los instaladores. Los edificios construidos fuera de las instalaciones también son ligeros, por lo que la cantidad de tonelaje transportado en la carretera también se reduce.

 

La construcción con CLT puede ser competitivo en mercados inmobiliarios deprimidos como en Montreal, Canadá. Un proyecto como el edificio Arbora, construido por Nordic Structures, demuestra que hay un lugar para la construcción viable y asequible de media altura.

Complejo Arbora

 

Con las estructuras de madera en masa, se puede tener menos empleados y hacer más trabajo. Hay una escasez de mano de obra calificada en América del Norte, por lo que el hecho de que se puedan levantar estructuras con empleados considerablemente menos calificados es muy crítico. Típicamente se opera con sólo cuatro a seis trabajadores en una obra. El rendimiento por persona es mucho mayor.

Sin embargo, estos beneficios tienen un costo: mayor coordinación inicial y tiempo de diseño. Los componentes de madera de ingeniería se diseñan, optimizan, cortan con precisión milimétrica y luego se envían al sitio para su ensamblaje.

La clave del éxito comercial de Arbora en un mercado inmobiliario competitivo es la eficiencia del diseño y el reconocimiento de las propiedades estructurales inherentes al CLT desde el inicio de un proyecto. Hay aumentos de eficiencia en la replicación. El proyecto se organizó en torno a una retícula de 6,096 metros (20 pies), un vano estructural y una dimensión ideal para el transporte de vigas y paneles. La consistencia de la rejilla permitió un proceso de fabricación eficiente y un tiempo de montaje in situ reducido.

 

El reducido tiempo de construcción CLT, 6-8 meses menos de lo habitual que con otros materiales, da lugar a un ajuste en el calendario de entrada de ingresos. La disminución de 6-8 meses en el tiempo de entrada de ingresos tiene un efecto dramático en la TIR (Tasa Interna de Rendimiento) de Renta Variable. Los accionistas de capital ven reembolsados su patrimonio neto más el margen substancialmente más rápido, resultando en una TIR de capital mejorada. Debido a esta reducción del tiempo de construcción que resulta en una fecha de liquidación más temprana, se reducen los intereses y costos de tenencia de la tierra.

 

  • Bienestar:

Las paredes en blanco no provocan mucho en forma de una respuesta psicológica o emocional, pero el patronaje y la textura de los materiales naturales sí pueden. Las mentes humanas entienden la textura de la madera como no viviente, pero todavía la asocian con representaciones de los seres vivos. Los interiores de las escuelas que presentan madera y traen la naturaleza al interior provocan respuestas psicológicas positivas similares a cómo los árboles provocan respuestas biofílicas.

Esto apunta a mayores beneficios y posibles impactos en la salud humana. En un estudio de la Planet Ark Environmental Foundation, de Australia, publicado en 2015, señaló que la madera ha demostrado tener beneficios fisiológicos y psicológicos positivos. Los sentimientos de calor y comodidad que la madera provoca en las personas reducen la presión arterial y las frecuencias cardiacas, reduciendo el estrés y la ansiedad y aumentando las interacciones sociales positivas. También se ha demostrado que los productos de madera dentro de una habitación mejoran la calidad del aire interior al moderar la humedad.

 

Imagen de Best Timber Polska

 

Está la cuestión de su baja reflectividad lumínica, muy por debajo de la pintura blanca. Mientras que para muchos es un ‘anatema’ pintar o cubrir los paneles CLT, vale la pena tener en cuenta el impacto que tendrá el CLT desnudo sobre los niveles de luz.

 

Los arquitectos creen, cada vez más, que los rascacielos de madera son especialmente adecuados para las ciudades porque no son una molestia durante la construcción. Debido a que la madera está pre-fabricada, hay muy poco polvo, y se eliminan, prácticamente, las hormigoneras ruidosas. La retroalimentación que se reciben de los vecinos de una construcción CLT fue extremadamente positiva. La gente decía que era un placer pasar por la obra y que olía bien.

 

 

En la siguiente parte se tratarán las siguientes perspectivas: la construcción, la física de la construcción y la construcción modular.

Por qué es recomendable, en una casa de madera, dejar las superficies interiores de madera sin barnizar o pintar para conseguir un mayor ahorro de energía.

 

Como se explicó, sucintamente, en el post Wood2new – Madera y bienestar, y se apuntó brevemente en el anterior post Sándwich para muros con materiales locales y sostenibles:  corcho + lana de oveja + CLT – Muros II, las superficies interiores de madera pueden actuar como un estabilizador térmico y, además, ecualizan la humedad interior.

Como se considera que el tema es muy importante, se profundizará en base a las últimas investigaciones en los países nórdicos.

Imagen de Stora Enso

La capacidad de Wood para estabilizar la humedad

La interacción entre las superficies de madera y el aire interior ha despertado un interés creciente. Las fluctuaciones diarias a corto plazo en la humedad interior provienen de la humedad causada por el uso de las habitaciones. Períodos más largos de lluvia y el cambio en las estaciones tienen efectos a más largo plazo. Como material higroscópico, la madera absorbe y libera humedad (vapor de agua) en un esfuerzo por lograr la humedad de equilibrio con ambiente. La humedad relativa del aire interior varía significativamente durante el día y durante diferentes épocas del año. Los materiales higroscópicos pueden reducir las variaciones de los picos de humedad relativa del aire interior mediante el uso del tampón de humedad (moisture buffering), lo que reduce la carga en la ventilación del edificio. Disminuir el uso de la ventilación mecánica ahorra energía. La capacidad de amortiguación de la humedad de la madera es tres veces mayor que el hormigón y el ladrillo, y el doble de grande que el yeso. Gracias a su capacidad para amortiguar la humedad, la madera puede desempeñar un papel activo en la estabilización de la humedad del aire interior. Sin embargo, estas capacidades aún no se están explotando a gran escala.

El conocimiento sobre el efecto de disminución de la humedad es importante, ya que indica que la humedad producida en un espacio no se lleva directamente a los sistemas de ventilación, sino que está parcialmente unida al material higroscópico. La menor variación de humedad asegura un mejor microclima en el espacio interior, donde el aire no es demasiado húmedo o demasiado seco. Se ha probado que las superficies interiores de madera porosas, o permeables, y transpirables, el porcentaje de humedad del aire interior era menor en comparación con un sitio donde las superficies interiores estaban pintadas con una pintura que formaba una película impermeable.

Los estudios han demostrado que las superficies no tratadas de madera pueden reducir los valores extremos causados por variaciones en la humedad del aire de interior hasta el 63 %, cuando están comparadas con el cartón-yeso pintado. Además, la humedad del aire interior permanece óptima durante más tiempo.

El amortiguamiento de la humedad juega un papel importante en la comprensión de los riesgos que plantea el crecimiento biológico tales como el moho y el impacto del aire interior en la salud de los ocupantes. Es importante tener en cuenta los problemas de salud y la capacidad de amortiguación de la humedad en los cálculos higrotérmicos y en el diseño de sistemas de clima interior.

Las especies de árboles, el grano de la superficie de la madera y el tratamiento superficial afectan a la capacidad de amortiguación de la madera. La capacidad de amortiguación de la humedad de la madera es mejor cuando la superficie se deja sin tratar.

En una comparación de casas idénticas donde una estaba revestida con madera maciza, en una segunda se usaron tableros de cartón-yeso y en una tercera se utilizó madera contrachapada, la casa con madera maciza tuvo la menor y más estable humedad relativa en comparación con las otras alternativas. La casa con el cartón-yeso tenía la humedad relativa más alta de interior. La casa con la madera contrachapada tenía una menor humedad interior relativa que la de los paneles de yeso, pero las fluctuaciones de temperatura eran las más altas de las tres.

El estudio muestra el revestimiento interior de pino y abeto puede reducir la humedad relativa de interior hasta el 50 % en comparación con la opción de paneles de cartón-yeso pintados. Los elementos acústicos perforados, que son paneles de madera contrachapado con superficies tratadas, también reducen las fluctuaciones de humedad en un 30 %.

Un segundo estudio investigó los efectos del tablero de fibra de madera porosa. Este material redujo los picos de humedad hasta en un 75-80 %. Debido a la alta capacidad de amortiguación de la humedad del tablero de fibra de madera, la humedad interior óptima también duró más tiempo. Sin embargo, el tablero de fibra de madera no se utiliza a menudo como material del diseño interior como tal – habitualmente se pinta o se laca.

Diferentes especies de árboles tienen diferentes capacidades de amortiguación de la humedad. También puede haber tanta variación dentro de una misma especie como entre diferentes especies. Esta variación proviene de diferentes cantidades de madera temprana, madera tardía y compuestos solubles, tasas de crecimiento y porosidad de la madera. Todos estos factores afectan cómo la madera absorbe y libera humedad.

Se ha desarrollado un método para clasificar materiales de construcción por su capacidad práctica de tampón de humedad (Moisture Buffering Value Practical, MBVPractical). El MBVPractical se determina en un montaje experimental donde la muestra se expone a cambios de paso cíclicos en HR entre valores altos y bajos durante 8 y 16 horas, respectivamente. La unidad de MBVpractical es g/(m2 ·% HR).

Los valores MBVpractical se pueden clasificar usando cinco categorías diferentes. La categoría Excelente es superior a 2. La categoría Buena se encuentra entre 1 y 2, Rango moderado entre 0,5 y 1, Rango limitado entre 0,2 y 0,5 y Rango insignificante entre 0 y 0,2. Por ejemplo, el valor del hormigón está por debajo de 0,4. El cartón-yeso y el ladrillo son de 0,6 y 0,4, respectivamente. Para el abeto y el abedul no tratados los valores son, aproximadamente, de 1.0 y 0.8, respectivamente.

La diferencia en la capacidad de amortiguación de la humedad reside en el grano de la madera. Los cortes radiales o tangenciales se clasifican como moderados o buenos para todas las especies arbóreas, mientras que la superficie de testa está en la categoría excelente. La difusión de la humedad es más rápida en las coníferas que en las frondosas o tropicales.

Los estudios confirman que la dinámica del intercambio de humedad entre el ambiente interior y el material de madera durante las fluctuaciones diarias típicas de humedad se limita a unos pocos milímetros detrás de la interfaz aire-madera.

Cualquier revestimiento superficial reducirá la capacidad de amortiguación de la humedad de cualquier material de interior. Esto significa que la permeabilidad del revestimiento tiene un impacto crítico en la humedad del aire interior. Para aprovechar la capacidad de amortiguación de la humedad de los materiales interiores, la resistencia al vapor del recubrimiento debe ser baja. Los estudios han demostrado que la humedad relativa interior permanece más estable donde el revestimiento superficial es un material permeable al vapor y la madera puede funcionar correctamente cuando se compara con revestimientos superficiales que son impermeables al vapor de agua.

Un revestimiento de barniz o látex puede reducir la capacidad de amortiguación de la humedad de la madera hasta un 50 %. El efecto de la pintura acrílica de base agua es menos severo. Un aumento en la concentración de pigmentos en el recubrimiento generalmente aumenta su permeabilidad a la humedad, lo que, a su vez, aumenta la transmisión de humedad a través de la película de recubrimiento.

Las mayores tasas de adsorción de humedad se encontraron para la madera sin recubrir, seguido de madera recubierta con un revestimiento acrílico acuoso.  La más lenta corresponde con los alquídicos en base solvente.

Al seleccionar un recubrimiento adecuado, tenga en cuenta la capacidad de amortiguación de la humedad de la madera. Compruebe los efectos del revestimiento superficial sobre la transmisión de vapor. La resistencia al vapor normalmente no está indicada en la etiqueta, sino que debe ser solicitada al fabricante. La información sobre el efecto de los recubrimientos sobre las propiedades de amortiguación de la humedad de diversos materiales a base de madera debe estar fácilmente disponible tanto para profesionales (diseñadores y arquitectos) como para consumidores. Sin embargo, una declaración típica de producto para revestimientos no proporciona mucha información que apoye la elección del material adecuado cuando el objetivo es mantener la propiedad de adsorción de la madera.

El área superficial del material amortiguador de la humedad afecta significativamente la estabilidad de la humedad. El aumento de la superficie reduce las fluctuaciones en la humedad interior. Cuando el área superficial es pequeña, aumenta la importancia del aislamiento térmico y la capacidad de amortiguación de la humedad del material de revestimiento interior.

El efecto de amortiguación de la humedad de la madera se puede utilizar cuando los requisitos de clase de superficie para una clase de fuego permiten el uso de madera. El área superficial, el tratamiento superficial, y el grano de madera son los factores críticos en la madera que está funcionando como un estabilizador de la humedad. Los mejores resultados se consiguen utilizando madera no tratada como material interior. Si no es posible dejar sin tratar la superficie de madera de la cara vista, una manera de aumentar el buffer de humedad es permitir que el aire circule detrás del revestimiento de madera cuyas superficies no serán tratadas.

El área de superficie de amortiguación de la humedad también puede aumentarse cortando ranuras en la cara posterior de las tablas de madera del revestimiento. En este caso, se debe tener cuidado para asegurar que el aire pueda alcanzar esta superficie. Por ejemplo, la casa “Luukku” de la Universidad Aalto, construida en 2010, utiliza este enfoque.

Tablas de madera con el área superficial incrementada

Todos los tratamientos de superficie reducen la capacidad de amortiguación de la humedad de la madera, por lo que se debe prestar atención a la resistencia al vapor de cualquier revestimiento. Cuando la permeabilidad al vapor de un recubrimiento es baja, aumente el área superficial de la madera y viceversa. Cuando la permeabilidad al vapor de un revestimiento es alta, el área superficial puede ser menor.

 

El potencial de la madera como un ecualizador de calor

O como un radiador. Se basa en el calor latente que se forma cuando la humedad en el aire está ligada a una estructura de madera. La característica se basa en el calor liberado durante una transición de fase en la humedad. El fenómeno se puede utilizar para ahorrar energía. El cambio de temperatura que esto produce puede ser utilizado para mejorar el confort de la temperatura, reduciendo la carga en los sistemas de ventilación y el consumo de energía. La temperatura de la superficie aumenta cuando la humedad es absorbida por la madera, y disminuye cuando la humedad se evapora de la madera. La superficie de madera puede entonces actuar como un panel de calefacción natural o un elemento de refrigeración.

Los estudios indicaron que el ahorro indirecto de energía puede ser alrededor de un 5 % para la calefacción y de un 5-20 % para el enfriamiento.

El proyecto noruego Wood – Energy, Emissions, Experience (WEEE) estudió el efecto de las superficies interiores de madera sobre el bienestar de las personas mediante el uso de métodos objetivos y subjetivos. Un resultado del estudio global fue que la acción de los paneles de madera como un “radiador de calor” podría disminuir el consumo total de energía y, también, mejorar la comodidad de los pisos cuando los cambios de humedad se pueden ajustar según el grado de uso del espacio interior o la hora del día.

La segunda parte del estudio examinó la posibilidad de utilizar revestimientos de madera para calentar baños. Después de una ducha hubo una reacción rápida entre la humedad formada y las superficies de madera, lo que llevó a un aumento de la temperatura de unos tres grados Celsius. Entonces, el ahorro de energía se da al bajar la temperatura del baño de 23 °C, por ejemplo, a 20 °C. La disminución de la necesidad de calor en el baño fue el resultado del calor latente en las superficies de madera.

Las superficies de madera como ecualizadores de calor tienen un potencial significativo, especialmente cuando se utilizan junto con un sistema de calefacción y ventilación bien gestionado. En el futuro, los cálculos energéticos deben tener en cuenta los materiales higroscópicos al determinar el uso de energía estimada de los edificios.

 

Bibliografía:

  • Künzel H. M. et al, Moisture buffering effects of interior linings made from wood or wood based products. IBP Report HTB-04/2004/e, 2004.
  • Simonson , Salonvaara M., Ojanen T., Improving indoor climate and comfort with wooden structures, VTT Publications. 2001.
  • Vahtikari K., Noponen T. & Hughes M., The effect of wood anatomy and coatings on the moisture buffering performance of wooden surfaces, WCTE 2016 World Conference Timber Engineering. 2016.
  • Rode C. et al., Moisture buffering of building materials, Report. Technical, University of Denmark. 2005.
  • Kraniotis, D. et al. Norja, Thermography measurements and latent heat documentation of Norwegian spruce (Picea abies) exposed to dynamic indoor climate, J Woos sci (2106) 62:203-209.
  • Hameury, S., Influence of coating system on the moisture buffering capacity of panels of Pinus sylvestris, Wood Material Science and Engineering 2(3-4): 97-105, 2007.
  • Nore, K., Kraniotis, D., Brücker, C. Norja, The principles of sauna physics, Energy Procedia (2015) 78: 1907-1912.
  • Kraniotis, D. et Nore, K. Norja, On simulating latent heat phenomena in a sauna, Norwegian Institute of Wood Technology.
  • Kraniotis, D. et al. Norja, Impact of air infiltration rates on moisture buffering effect of wooden surfaces, 36th AIVC Conference” Effective ventilation in high performance buildings”, Madrid, Spain, 23-24 September 2015.

 

Son ya unas cuantas las investigaciones que concluyen que la madera influye positivamente en la salud y el confort.

Uno de los más importantes es el proyecto europeo Wood2newCompetitive Wood-Based Materials and Systems for Modern Wood Construction que finalizó en febrero de 2017 y en el que participaron entidades de investigación y socios industriales de Austria, Bélgica, Finlandia, Noruega, Suecia y Reino Unido. El pasado 3 de marzo de 2017, publicaron los resultados del programa de investigación sobre interiores en madera y su efecto sobre la calidad del aire interior, la experiencia y el bienestar.

¿Más madera o mejor uso de la madera?

La madera se ha utilizado durante milenios como material de construcción, pero, ¿por qué no empleamos más las propiedades materiales inherentes de la madera?

La madera tiene muchas propiedades físicas infrautilizadas que pueden, potencialmente, ayudar a mejorar el bienestar humano y mediar pasivamente un entorno de vida y llevar a ahorros de energía tanto directos como indirectos.

¡Sin embargo, no es simplemente un reto tecnológico, sino también de la gente!

Villa Moelven – Imagen de Widjedal Racki

Madera Estructural les ofrece un resumen traducido del informe final:

 

El proyecto Wood2New se organizó alrededor de seis Work Packages, además de actividades de gestión de proyectos y difusión. Estos fueron:

  • WP1 Marco,
  • WP2 Superficies de Madera,
  • WP3 Ambiente Interior,
  • WP4 Percepción Humana,
  • WP5 Espacios de Madera
  • y WP6 Comercialización y modelos de negocios.

Sabemos que pasamos el 90 % de nuestro tiempo en espacios cerrados, y la madera en construcción está aumentando gracias a sus propiedades (alta resistencia en relación con su peso, alto grado de procesamiento, renovable, etc.) y resultados (construcción modular, arquitectura flexible, reciclable y sumidero de CO2).

En el bienestar interior influyen: la temperatura, la humedad, los Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC), la acústica, la luz y la iluminación, los colores y las superficies.

Los objetivos del proyecto son:

  • Identificar nuevas oportunidades y limitaciones para el incremento del uso de la madera en interiores.
  • Evaluar el impacto positivo de la madera en el bienestar humano.
  • Desarrollar, diseñar y evaluar materiales de madera multi-funcionales para interiores sostenibles y de valor añadido, productos y sistemas tanto para la nueva construcción como rehabilitación en los sectores residenciales, hospitalarios y oficinas.
  • Para el desarrollo de nuevos modelos de negocio para segmentos específicos del mercado.

Para alcanzar estos objetivos, el proyecto identificó, evaluó y desarrolló los siguientes aspectos de materiales, productos y sistemas basados en madera para uso interior:

  • Oportunidades y obstáculos para la madera en la renovación del interior y la nueva construcción
  • Opciones para promover los efectos benéficos de los productos derivados de la madera en el bienestar humano.
  • Propiedades materiales y superficiales en términos de mejor durabilidad y limpieza, eficiencia energética, calidad del aire interior y percepción humana de los productos y sistemas derivados de la madera.
  • Superficies y revestimientos de madera competitivos y sostenibles.
  • Diseñar soluciones que promuevan el bienestar humano, los interiores restauradores y la eficiencia energética.
  • Diseñar soluciones para satisfacer las expectativas del usuario final en segmentos de mercado seleccionados.
  • Demostrar, probar y evaluar soluciones en espacios cerrados de prueba y bancos de pruebas de la vida real.
  • Propuestas para declaraciones efectivas de productos de materiales y sistemas a base de madera.
  • Una base para el acceso al mercado, incluyendo el entorno empresarial y servicios.

Los principales logros del proyecto Wood2New incluyen:

  • Una visión general de los reglamentos europeos de construcción en relación con el uso de la madera en interiores y los principales requisitos del usuario.
  • Un protocolo establecido para el monitoreo a largo plazo de la calidad del aire interior.
  • Evaluó los datos de monitoreo de la calidad del aire interior en nuevas estructuras construidas y ocupadas durante un período de 12 meses a partir de 13 objetos.
  • Pruebas de laboratorio que confirmen las propiedades hápticas, el efecto de amortiguación de la humedad y la capacidad higroscópica de varias especies de madera, así como las variaciones en las emisiones de COV debidas a cambios en el contenido de humedad.
  • Metodología y esquema de pruebas de laboratorio para determinar el potencial energético de la masa higrotérmica para su uso en el diseño de edificios.
  • Evaluaciones energéticas y operacionalización de resultados para uso en aplicaciones de edificios.
  • Evaluación del potencial del uso de tecnología innovadora de madera sólida para la construcción de viviendas unifamiliares
  • Estudios de grupos focales sobre el uso de productos de madera interiores y la relación entre el rendimiento deseado del producto y las propiedades de la madera.
  • Estudio de los pacientes hospitalizados y el impacto potencial de las superficies de madera visual en el bienestar y los resultados de salud.
  • Cuatro encuestas sobre la percepción de la gente sobre la madera como material interior y en ambientes hospitalarios.
  • Un libro de ideas sobre resultados de investigación con 25 nuevos diseños utilizando madera en espacios húmedos.
  • La identificación de factores clave de éxito para el acceso a los mercados, así como los procesos internos de creación de valor sostenible en las empresas de productos forestales.
  • Diseminación activa a lo largo del proyecto, incluyendo un total de más de 40 publicaciones, de las cuales 20 son científicas. La mayoría está disponible a través del sitio web del proyecto www.wood2new.org.

 

Work Package 1 – Marco

El objetivo era obtener una visión general de las limitaciones y oportunidades para el uso de la madera en interiores de viviendas residenciales reformadas, entornos educativos y de cuidado, así como códigos y reglamentos, tradiciones y usuarios finales.

Para ello, se ha llevado a cabo una revisión de la reglamentación de la construcción, los requisitos de espacio, los requisitos del usuario final, los requisitos para la evaluación de la sostenibilidad y la seguridad contra incendios para Europa y, más específicamente, para los países participantes del proyecto Wood2New: Austria, Finlandia, Noruega, Suecia y el Reino Unido.

Regulaciones de la construcción, UE y nacional

El informe ofrece una visión general de los reglamentos y requisitos actuales de construcción en Austria, Finlandia, Noruega, Suecia y el Reino Unido, con respecto al uso de madera sólida y paneles a base de madera en interiores de edificios. Se revisaron los reglamentos y estándares de fuego, accesibilidad, aire acústico y de calidad del aire interior. El informe destaca los reglamentos y requisitos de construcción que están presentes en toda la UE para los productos de construcción y edificios enteros, así como las desviaciones y adiciones a estas normas a nivel nacional dentro de los nuevos países participantes de Wood2New. Adicionalmente, para los requerimientos legales, los informes miran productos y esquemas de sostenibilidad de edificios enteros y estándares en vigor en los diferentes países, y destaca cómo éstos podrían potencialmente impactar en el uso de madera en interiores.

Conclusiones resumidas:

  • Los reglamentos armonizados de la UE en materia de construcción son las normas clave que deben cumplirse.
  • Con la introducción del Reglamento de Productos de Construcción (CPR) en julio de 2013, el marcado CE de los productos de construcción cubiertos por las Normas Técnicas Europeas se ha convertido en obligatorio y es, por lo tanto, uno de los requisitos clave que las manufacturas deberán cumplir para comerciar en toda Europa.
  • Los productos derivados de la madera se clasifican principalmente de acuerdo con las normas europeas basadas en el rendimiento en términos de su uso final previsto.
  • Existen diferencias significativas entre algunos de los requisitos nacionales y de la UE para los productos de madera, de ahí la diversidad de las regulaciones nacionales.
  • No se han desarrollado reglamentos de construcción para incluir, o excluir, un producto por el material de composición usado.
  • Los requisitos de espacio interior tienen normas y regulaciones limitadas que deben cumplir los fabricantes, por ejemplo, el fuego, calidad del aire interior (indirectamente), la accesibilidad y las regulaciones acústicas.
  • Hay que centrar el enfoque en la estética y subjetividad del bienestar de los ocupantes, y cómo los edificios pueden afectar a las personas indirectamente a través del bienestar psicológico.
  • Las credenciales de sostenibilidad de la madera son un incentivo para su mayor uso.
  • Aspectos de la calidad del aire interior tratados en numerosas etiquetas y esquemas ambientales, con incentivos para limitar ciertos tipos de tratamientos y aditivos.
  • El abastecimiento responsable de productos de madera es un requisito esencial para eliminar el riesgo de las cadenas de suministro.
  • El cambio de uso y la reutilización de edificios deben tenerse en cuenta al considerar nuevos productos y sistemas.

¿Dónde se encuentran las máximas oportunidades para la madera interior?

Fuego Acceso Acústica Calidad del aire interior Sostenibilidad
Suelos ++ ++ + ~ ++
Muros + . + ~ ++
Techos + . + ~ ++
Impreciso (e.g. mobiliario) + . . ~ ++

 

++ => ventaja (por ejemplo, propiedades antideslizantes del pavimento, EPD de menor impacto).

+ => Ligera ventaja (por ejemplo, una solución técnica que mantiene credenciales de sostenibilidad).

~ => No es restrictivo.

. => No relevante.

 Requisitos del espacio y del usuario final, pasado y futuro

Se ofrece una visión general de las necesidades de los usuarios finales y de los requisitos relacionados con el espacio en relación con el uso de madera y materiales a base de madera en interiores en Austria, Finlandia, Noruega, Suecia y el Reino Unido. Un breve resumen se presenta en la siguiente tabla:

Requisitos del espacio y del usuario final – pasado y futuro

El informe ofrece una visión general de la situación de cada país y permite identificar las similitudes y diferencias con el fin de proporcionar recomendaciones para apoyar el desarrollo del uso de la madera en interiores. Para cada país se abordaron las siguientes secciones: preferencia cultural y patrimonio, requisitos establecidos por el clima local de construcción, tendencias presentes y futuras en el uso de la madera, limitaciones establecidas por el stock existente de edificios y la demografía, e las innovaciones.

Diferencias en el patrimonio cultural entre los países:

  • La madera aparece como una elección natural de material de construcción en los países nórdicos y en Austria, todos ellos con una fuerte cultura forestal.
  • En el Reino Unido, donde la cultura forestal es relativamente débil, en parte debido a la baja cobertura forestal, el recurso está menos presente físicamente y las habilidades y conocimientos son menos conocidos y apreciados.
  • El aspecto natural de la madera parece ser buscado en Finlandia y Austria, donde, mientras que en Noruega y Suecia se pinta con frecuencia, siendo entonces utilizado como un material funcional, más que para fines estéticos.

Semejanzas de los países:

  • Aumentar el conocimiento de los impactos ambientales de los materiales. A menudo se considera que la madera es una solución a este problema debido a su bajo carbono incorporado.
  • Los gobiernos y las organizaciones privadas están promoviendo el uso de la madera en la construcción, especialmente por sus credenciales de sostenibilidad.
  • Los clientes también están preguntando acerca de un ambiente interior saludable, y están viendo tanto las emisiones de materiales como los beneficios visuales para la salud y el bienestar.
  • Tanto los clientes como los estándares de evaluación requieren que la madera provenga de bosques manejados de manera responsable.
  • Tendencia emergente para avanzar en el uso de especies locales, tanto a nivel europeo como nacional.
  • El principal motivo de preocupación sobre el uso de la madera en interiores es el mantenimiento y la limpieza superficial. Esto es especialmente cierto en los entornos sanitarios, pero también en la vivienda doméstica, donde el bajo mantenimiento es “valorado”.
  • La población europea está envejeciendo y se necesitará un enfoque importante en los edificios de atención a la salud y la adaptación de las viviendas existentes para mejorar la accesibilidad.

El marco para la especificación de interiores multifuncionales debe construirse para abordar las oportunidades mencionadas utilizando cuatro criterios específicos y sus elementos de apoyo, como se resume en la siguiente figura:

Marco y Criterios para los Interiores Multifuncionales

De la investigación realizada en Wood2New está claro que hay beneficios en los cuatro criterios para la madera, incluyendo, pero no exhaustivamente:

  • Madera legal y sostenible de los recursos europeos.
  • Flexibilidad como multitud de productos de interior y adaptable en uso.
  • Bajas emisiones específicas de COV.
  • Apariencia natural que crea un interior cálido y basado en la naturaleza.
  • Masa higrotérmica para amortiguación de la humedad.
  • Las propiedades táctiles positivas crean una impresión cálida.

 

Work Package 2 – Superficies de madera

Se enfocó en las propiedades materiales de la madera. La madera es un buen aislante térmico y, al ser higroscópica, también puede amortiguar la humedad relativa interna de una habitación (esto podría usarse para reducir los requerimientos de calefacción). Además, durante la transición de la fase de vapor en el aire a la de agua unida en la pared celular de la madera, se produce una reacción exotérmica. Este intercambio de calor latente ha demostrado llevar a un cambio en la temperatura de la madera y este mecanismo podría contribuir positivamente al balance energético global de un edificio. Dado que la emisión de COV es fuertemente dependiente de la temperatura y la humedad relativa, es probable que un cambio en las condiciones climáticas, como ocurre durante el amortiguamiento de la humedad y el correspondiente intercambio térmico latente de materiales de madera, influya en el comportamiento de emisión de estos materiales.

El color, la estructura de la superficie y la temperatura superficial son las principales propiedades que afectan la percepción humana. Sin embargo, es muy difícil capturar esta sensación humana y definir parámetros físicos que pueden medirse y utilizarse para mejorar el diseño de productos hechos de madera maciza. Así, una meta del proyecto Wood2New era investigar la relación entre las sensaciones hápticas y las propiedades materiales de la madera y otros materiales de uso común, para ver si la madera se percibe en una luz positiva en comparación con otros materiales.

 

Sorción y eficiencia energética

Amortiguación de la humedad

Se estudió la capacidad de amortiguar (buffering) la humedad de varias especies europeas de madera (abedul, olmo, fresno, roble, aliso, arce noruego, abeto Douglas, alerce siberiano y abeto) y se han categorizado varias clases de amortiguación de humedad (MBV, moisture buffering value) de las de las superficies transversales, radiales y tangenciales de la madera a obtener.

Con una cámara térmica, se ve que hay más temperatura superficial, o sea, un valor alto de MBV, en la sección transversal de una pieza de madera que en la tangencial y radial. Y más en la radial que en la tangencial.

Intercambio de calor latente

Se ha demostrado el potencial de ahorro de energía por el calor latente de sorción de la madera. Es, pues, un medio para aumentar la eficiencia energética.

Resultados clave:

El cambio de temperatura superficial que se produce por adsorción (madera acondicionada al 33% de HR y luego sometida al 75% de HR) y desorción (acondicionada al 75% de HR y luego sometida al 33% de RH) de las muestras de madera se investigó usando una cámara de imagen térmica.

El aumento de temperatura superficial durante la adsorción se encontró que era mayor en la superficie transversal. La diferencia entre las superficies radiales y tangenciales parece ser marginal. Se registró una disminución de la temperatura superficial durante la desorción.

Se observaron los efectos de las especies claras: el abedul plateado mostró mayores cambios de temperatura que el pino silvestre en las mismas condiciones. Además, como era de esperar, cuanto menor sea el contenido de humedad inicial, mayor será el cambio de temperatura. No había diferencia clara entre el duramen y la albura.

Este hallazgo tiene implicaciones directas para el uso de energía en ambientes interiores con superficies de madera expuestas, y se espera que tenga un impacto importante en cómo las propiedades de la madera se pueden utilizar en el ambiente interior. Los socios de la industria han comenzado a utilizar estos hallazgos en la ingeniería y la planificación energética en varios proyectos de construcción.

 El efecto de los recubrimientos sobre la amortiguación  de la humedad y la emisión de COV

Resultados clave:

Se encontró que el MBV de las muestras de madera revestida era significativamente menor que el del material de referencia no recubierto. Se investigaron dos tipos de revestimiento, un revestimiento permeable (difusión abierta) y un revestimiento impermeable (difusión cerrada).

Resultados:

MBV de superficies recubiertas y no recubiertas

Surperficie MBV class
Referencia no recubierta moderado
Recubrimiento permeable limitado
Recubrimiento impermeable despreciable

El efecto de la carga de humedad cíclica sobre la emisión de COV de madera de pino recubierta y sin recubrir

Se investigó el efecto de los cambios de humedad cíclicos experimentados durante la prueba de amortiguación de la humedad. Se utilizaron listones cepillados de pino silvestre. Antes de las pruebas de emisiones, algunos de los listones fueron recubiertos con un sistema basado en agua. El acabado se aplicó por pulverización. Aplicando el mismo acabado a diferentes espesores se crearon capas de difusión y de difusión cerrada.

Resultados:

Quedaron probadas las variaciones de las emisiones de COV de madera de pino no tratada debido a las fluctuaciones de la humedad del aire y encontraron mayores emisiones después de períodos de flujo de las muestras de madera con una corriente de aire seco y disminución de emisiones después de que la superficie hubiera sido sometida al aire de una humedad más alta.

Los perfiles de emisión del espécimen con acabado no se vieron significativamente afectados por la variación de los ciclos de humedad, independientemente de si el acabado era abierto por difusión o cerrado por difusión.

Informe de la declaración WP 2- Sensación superficial y propiedades superficiales

Se realizó un estudio en el que las personas con los ojos vendados juzgaron la percepción háptica de diferentes materiales de madera y artificiales acondicionados a las temperaturas de 18 ° C, 23 ° C y 28 ° C. Usando una mano desnuda, juzgaron la percepción de temperatura, comodidad general y sudoración, así como juzgar si el material en cuestión era de madera o no. Con los pies descalzos, los participantes en el estudio juzgaron la percepción de la temperatura solamente. La evaluación de los materiales se realizó a una temperatura ambiente de 23 ° C y 50% de humedad relativa.

Se utilizaron muestras de baldosa cerámica, hormigón con un acabado de resina epoxi, parqué sintético, vinilo, linóleo, roble sin acabado, roble aceitado y lijado, roble con sellador UV, alerce sin acabado, alerce aceitado y lijado, alerce cepillado y aceitado, álamo termotratado (sin acabado, aceitado y lijado, sellador UV).

Sensación de temperatura con la mano (arriba) y con los pies (parte inferior) a temperaturas del material de 18 ° C, 23 ° C y 28 ° C.

A cualquier temperatura del material, ninguna persona percibió que el material era incómodamente caliente. Los juicios más incómodamente fríos se hicieron a una temperatura del material de 18 ° C, donde los pies de las personas eran ligeramente más sensibles que sus manos. A una temperatura del material de 18 ° C, sólo el 10 al 25% de las personas percibieron el hormigón y el azulejo, y el 40 al 60% percibieron el vinilo con una temperatura confortable. Las muestras de sintético, alerce con un sellado UV y roble se percibieron como menos cómodas en temperatura que el alerce aceitado o sin acabador y todas las muestras de álamo termotratado. De las muestras artificiales, la temperatura del linóleo, con una superficie muy rugosa, se percibió, en la mayoría de los casos, en el rango cómodo.

Las percepciones de las personas de la prueba también fueron medibles con imágenes de temperatura IR, en las que puede verse que la temperatura de la mano humana se enfrió más significativamente tocando una baldosa que tocando una superficie de álamo termotratado o poliestireno.

Los resultados para la percepción de la sudoración al tocar las muestras mostraron, que, en superficies de madera, el sudor se percibe con mayor frecuencia en las superficies recubiertas que en las superficies aceitadas o acabado.

Preguntando a las personas de la prueba acerca de confort general de las muestras de madera sin recubrir o aceitadas (excepto el álamo termotratado aceitado debido a su superficie pegajosa), se percibían como cómodas más a menudo que las superficies acabadas y los materiales artificiales. Se percibió que las muestras de roble eran un poco menos confortables a menudo que las muestras de alerce y álamo termotratado sin acabado.

Imagen microscópica de las superficies

La anterior imagen muestra la variación en la topografía de las superficies utilizadas en el estudio de las personas de prueba sobre la percepción háptica.

Al tocar las muestras con la mano desnuda y con los ojos vendados, la mayoría de las personas de prueba fueron capaces de identificar las muestras de madera si estaban sin acabado o aceitar. Particularmente a temperaturas frías del material, las muestras de madera con acabados (sellador UV y acabado con spray) se identificaron más a menudo como materiales artificiales que las muestras de madera aceitada o sin acabado. Casi la mitad de las personas de la prueba percibían el linóleo, el vinilo y el sintético como materiales de madera. El azulejo y el hormigón fueron percibidos, muy a menudo, como materiales artificiales debido a la percepción de la temperatura.

En otro test, se preguntó a las personas de la prueba si eran capaces de diferenciar entre la madera y la imitación de madera por la visión desde diferentes distancias y, en la menor, viendo t tocando la muestra.

Conclusiones:

Las propiedades táctiles y hápticas influyen en las decisiones mediante la elección de productos y materiales consciente e inconscientemente. El tacto de la madera sin revestimiento (si no demasiado áspera) era sentida, a menudo, como cómodo y los acabados influyen, considerablemente, en la sensación de los materiales de madera. Con los tratamientos de las superficies con aceite, el carácter háptico de la madera se conservó muy bien, porque generalmente no forma capa sobre la superficie. Los seres humanos pueden juzgar muy bien un tipo de material tocando una superficie, donde la sensación de temperatura es un factor importante, sin tocar, sin embargo, a menudo es muy difícil diferenciar entre la madera y la imitación, especialmente cuando se ve desde una distancia. Los humanos pueden sentir con precisión la rugosidad hasta centésimas de mm.

 

Calidad del aire interior y madera

Se recogieron datos sobre el aire interior y parámetros específicos relacionados con la salud en 13 casas de madera prefabricadas ocupadas, recientemente construidas, en un largo plazo. Los parámetros observados en el aire interior incluyeron la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COVs) y formaldehído, microorganismos aerotransportados tales como levaduras y mohos, partículas y datos climáticos. Los datos médicos incluyeron la presión arterial y el pulso, la función pulmonar y la tasa de parpadeo de los ojos. Las mediciones experimentales se completaron con una encuesta médica centrada en parámetros como la calidad del sueño, las reacciones dermatológicas, la percepción del dolor, la presión mental, la calidad de vida y el bienestar general.

Materiales y métodos

Las 13 casas investigadas incluyeron seis construcciones de madera maciza, seis construcciones de entramado de madera y un edificio de hormigón, representando una referencia no de madera. Nueve casas estaban equipadas con sistemas de ventilación mecánica, cuatro eran ventiladas manualmente por ventanas de ventilación solamente. La toma de muestras se realizaba siempre en los dormitorios de las casas.

Todos los datos se evaluaron con respecto a la calidad del aire interior. La evaluación cuantitativa de las concentraciones de COV detectadas se refiere a la directriz austriaca para la evaluación de la calidad del aire interior (BMLFUW 2005).

Resultados

Calidad del aire interior

Respecto de las emisiones de COV, mayormente, las curvas de emisión alcanzaron su máximo en torno a la fecha de mudanza, lo que demuestra la influencia significativa de los nuevos pisos y muebles.

No se encontraron diferencias significativas entre los tipos de construcción de madera maciza y entramado de madera. En comparación con la referencia de hormigón, las construcciones de madera mostraron mayores emisiones de TVOC en los lugares de construcción y al inicio de la fase de utilización de los edificios. Las emisiones disminuyeron significativamente con el tiempo y, aproximadamente, siete meses después de la ocupación las construcciones de madera alcanzaron un nivel de emisión en el rango de la casa de hormigón.

Con respecto al desarrollo de las emisiones de formaldehído, comparando los tipos de construcción de madera maciza y madera de construcción, las emisiones de formaldehído fueron significativamente mayores en las casas de madera maciza. Al comparar los tipos de construcción de madera con la casa de hormigón no se encontró ninguna diferencia obvia, lo que significa que las emisiones de formaldehído estaban dentro del mismo rango, independientemente del tipo de construcción.

Se ha comparado el desarrollo del TVOC y formaldehído en las casas equipadas con sistemas de ventilación controlada con las emisiones en edificios ventilados manualmente. Las cifras muestran claramente que el uso de sistemas de ventilación controlada da como resultado concentraciones de VOC más bajas y, por lo tanto, una mayor calidad del aire interior.

Siete casas mostraron buena o muy buena calidad del aire interior, mientras que en cuatro casas la calidad del aire interior se consideró satisfactoria. En dos casos, la evaluación toxicológica mostró peculiaridades, probablemente relacionadas con materiales de construcción específicos (tableros de partículas) o con el comportamiento del usuario (tabaco, ambientador). Esto resultó en una mala calidad del aire que debería contrarrestarse identificando las fuentes (temporales) y aumentando la ventilación.

Evaluación médica

El alcance de la evaluación médica fue encontrar una posible conexión entre los efectos relacionados con la salud y las emisiones específicas de madera. Por lo tanto, el foco principal estaba en las reacciones irritantes con respecto a las membranas mucosas, en particular los ojos y el tracto respiratorio.

Ninguna de las personas sometidas a prueba informó de síntomas relevantes en los cuestionarios. Incluso a concentraciones elevadas de COV, como algunas veces se detectó poco después de que los ocupantes se mudaran (pisos nuevos, muebles nuevos), no se registraron quejas físicas. Tampoco hubo indicios de síntomas respiratorios agudos o crónicos ni efectos negativos sobre la calidad del sueño. La evaluación de la tasa de parpadeo ocular no mostró anomalías.

La autoevaluación relacionada con la salud y el bienestar de los participantes estuvo generalmente en un nivel muy alto (“excelente”, “excelente”, “muy bueno”) durante todo el período de la investigación. Las personas sometidas a prueba estuvieron muy satisfechas con su salud y calidad de vida.

Estas percepciones subjetivas fueron confirmadas por exámenes médicos, que tenían un carácter orientador solamente. Los exámenes que se realizaron se centraron en el aparato respiratorio (medición de la función pulmonar) y el sistema cardiovascular (medición de la presión arterial y el pulso) y no dieron indicios de deterioro físico.

Sumario y conclusiones

Las emisiones de COV en las casas de madera recién construidas y ocupadas fueron inicialmente elevadas independientemente del tipo de construcción y ventilación. Sin embargo, después de un período de 6 a 8 meses, las emisiones disminuyeron principalmente hasta un nivel promedio o ligeramente elevado. Comparando el desarrollo de la TVOC de los tipos de construcción investigados, no se encontraron diferencias significativas entre la madera sólida y el marco de madera, a pesar de que las construcciones de madera sólida dieron lugar a una liberación claramente superior de terpenos. Las emisiones de formaldehído de las construcciones de madera estaban consistentemente en el rango de las de la construcción de hormigón.

El uso de sistemas de ventilación controlados resultó en concentraciones de COV más bajas y, por lo tanto, en una mayor calidad del aire interior comparada con la ventilación de ventanas solamente.

La evaluación cualitativa de las VOC observadas muestra que el impacto de los productos de construcción, suelos y mobiliario es significativo al inicio del período de observación. En una etapa posterior, las emisiones detectadas podrían estar relacionadas principalmente con el comportamiento de los ocupantes.

Desde un punto de vista toxicológico, la mayor parte de las casas investigadas fueron discretas y la calidad del aire interior se consideró alta o satisfactoria. Dos casos mostraron peculiaridades que dieron como resultado una mala calidad del aire interior. Como medida correctiva, se recomienda un aumento de la ventilación y/o la remoción de las posibles fuentes.

Como resultado de la evaluación médica, se puede enfatizar la muy positiva salud y bienestar relacionados con la autoevaluación de los participantes del estudio. Las personas sometidas a prueba estuvieron muy satisfechas con su salud y calidad de vida. Esta percepción fue confirmada por los exámenes médicos acompañantes de carácter orientador, sin indicación alguna de alteraciones físicas en el campo respiratorio y cardiovascular.

 

Work Packages 4 y 5 – Percepción humana y aspectos psicológicos del uso de madera en interiores

El Work Package 4 llevó a cabo un estudio de grupo focal sobre las percepciones de los usuarios de la madera en cuatro países y un experimento sobre la satisfacción de los pacientes en un hospital.

El Paquete de trabajo 5 examinó las percepciones de los usuarios finales de cuatro espacios de oficinas genéricos y las opiniones de los ocupantes sobre el uso de la madera en cuatro centros de atención diurna y un hogar para los ancianos.

Los principales resultados de cada estudio se presentan a continuación.

Percepción de los usuarios de la madera como material de construcción – estudio de grupo focal

Se realizaron grupos focales en Austria, Francia, Finlandia, Noruega y Suecia para comprender cómo las personas, tanto profesionales como particulares, perciben la conexión entre los materiales de construcción y el bienestar en ambientes interiores. En los grupos de discusión, los participantes discutieron sus opiniones y experiencias relacionadas con siete temas principales: materiales, naturalidad, materiales de construcción naturales, bienestar en ambientes interiores, madera, lavabilidad y ética y el medio ambiente.

Existe una correlación entre las opiniones de los participantes sobre los materiales interiores y las propiedades físicas de la madera: densidad / dureza, patrones de anillos y nudos, conductividad térmica, contenido de humedad, composición química, color y origen. Los resultados de la discusión sugieren que algunas propiedades están estrechamente vinculadas a la percepción de la madera como un material de construcción natural. Esto significa que al cambiar o influir en las propiedades, o al elegir la calidad real correcta, la preferencia del consumidor por los productos de madera utilizados en el entorno interior puede verse afectada. Los resultados son muy relevantes para el desarrollo de productos y la comercialización de productos de madera. Los socios industriales en el proyecto utilizan actualmente este conocimiento en su comercialización.

Uso de madera en edificios hospitalarios

Se realizó un experimento en el Hospital St. Olavs de Trondheim, Noruega, para investigar la asociación entre la satisfacción de los pacientes y la presencia de elementos naturales en las habitaciones de los pacientes. A los pacientes fueron asignados, al azar, habitaciones al llegar a una sala ortopédica del hospital. Había habitaciones con tres interiores diferentes: una habitación de madera con superficies de madera expuestas, una habitación de paisaje con una gran fotografía de paisaje y una habitación de arte con una obra de arte. Todas las habitaciones tenían un único paciente. La mayoría de los pacientes habían sido sometidos a cirugía para reemplazo de rodilla o cadera. Los resultados muestran que el dolor de los pacientes, y en cierta medida el estrés, disminuye más rápidamente en la sala de madera que en los otros tipos de habitaciones. Los resultados indican que hay una conexión entre arquitectura, materiales y salud. Hay evidencia indicativa de que la madera utilizada en las salas de hospital puede resultar en la mejora de los procesos de curación y los resultados de salud, así como una duración más corta de las estancias en el hospital.

Imagen de Wood2new

Uso de la madera en espacios de oficina

La encuesta incluyó tres espacios de oficina, uno de los cuales tenía un muro cubierto de madera. Las percepciones humanas fueron encuestadas con un cuestionario rápido que identificaba las impresiones iniciales de los participantes. Los participantes de la encuesta fueron seleccionados aleatoriamente y la distribución entre hombres y mujeres entrevistados fue bastante igual. Representaban a estudiantes de arquitectura e ingeniería, investigadores, profesores y otros profesionales.

Los resultados no mostraron grandes diferencias en las percepciones entre los espacios, incluso si la cantidad de superficies de madera visible varió de casi ninguno al 17% del área total de la pared. Sin embargo, la presencia de la madera en la pared, los suelos y los techos consiguió la mejor calificación media en el único espacio con una pared con paneles de madera. La habitación no sobresalía en ninguno de los otros aspectos cualitativos. El espacio más grande, independientemente de los muebles que se cambiaron parcialmente a mitad del período de estudio, fue el que se percibió como el más cómodo, tranquilo, limpio, inspirador, colorido, divertido y agradable. Los resultados respaldan indicaciones anteriores del efecto de una vista natural desde las ventanas. Una vista del parque sobre una distancia más larga se percibió el mejor, como era la orientación y la cantidad de ventanas en el mismo espacio.

Los resultados de esta encuesta indican que los muebles tienen el mayor efecto sobre la percepción del espacio como tal, cuando los factores generales de confort son satisfactorios e iguales.

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Uso de madera en ambientes de cuidados

Este estudio se centró en la percepción humana y las experiencias de la madera en los edificios de atención. Se incluyeron cinco edificios, cuatro de los cuales son guarderías y uno representa hogares de ancianos. Uno de los edificios es una construcción de troncos, mientras que los otros son de entramado de madera. Cuatro de cada cinco casos tienen grandes cantidades de madera expuesta en interiores y todos tienen revestimiento de madera en el exterior.

Los edificios y las experiencias de los usuarios se evaluaron mediante métodos cualitativos de estudio, incluidos cuestionarios, entrevistas y observaciones in situ. Las partes interesadas (stakeholders) y los usuarios finales se abordaron por separado. Los niños pequeños o ancianos residentes fueron excluidos del estudio de usuarios.

La encuesta de las partes interesadas reveló que, aunque el arquitecto tome las decisiones y planes finales, los diferentes actores del proceso de diseño y construcción afectan a la elección de los materiales. Los resultados también indican que los resultados más valorados como construidos no fueron criterios primarios en la fase de planificación. Por ejemplo, la acústica y la calidad del aire interior del edificio final superaron las expectativas de los profesionales.

Los resultados de la encuesta de usuarios finales destacan la importancia del contexto. Además de la seguridad, la calidad del espacio, la iluminación, la acústica, los materiales y el aire interior son importantes para los grupos de usuarios vulnerables de entornos de atención.

Los materiales interiores influyen tanto en el ámbito visual como en el sensorial. Estos aspectos fueron generalmente apreciados por los usuarios de los casos presentados. El uso de la madera fue generalmente percibido positivamente; el noventa por ciento de los usuarios finales recomendaría material de madera para espacios interiores en ambientes de cuidado. Experiencias de usuario de la construcción de troncos fueron ligeramente mejores que el promedio con respecto a todas las características, excepto la temperatura del aire interior. También fue percibido como el más lógico.

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Diseño con madera

Los nuevos hallazgos incluyen resultados inesperados en el diseño y la elección de materiales como los efectos positivos percibidos sobre la acústica y la calidad del aire interior. Las superficies de madera también parecen dar al usuario una impresión de ser más ecológico en comparación con otros materiales y los usuarios finales recomendarían materiales de madera para espacios interiores en ambientes de cuidado.

Al diseñar para la eficiencia energética los resultados sugieren que:

  • La vista desde las ventanas afecta la percepción del espacio.
  • Las superficies de madera en los espacios se perciben positivamente.
  • La madera sólida y las superficies no tratadas son percibidas como las más naturales.
  • Las superficies de confort personal más cercanas al usuario, como los muebles, son importantes.
  • Las estructuras de madera sólida son percibidas como ecológicas y respetuosas con el medio ambiente.

En entornos de cuidado, las superficies de madera:

  • Se perciben positivamente.
  • Añaden buena acústica y calidad del aire interior.
  • Son cálidas al tacto.
  • Tienen un aspecto calmante y natural.

Sin embargo, los detalles y las juntas deben diseñarse cuidadosamente para evitar la acumulación de polvo y corrientes de aire.

Se realizaron demostraciones y experimentos sobre el diseño con madera, especialmente en un contexto exigente como baños. Los resultados se presentan en un libro Functional wood publicado por la Universidad de Aalto en 2016. Además de la investigación actual sobre las percepciones humanas y las capacidades funcionales de la madera, esta publicación demuestra el potencial de la madera en diversas aplicaciones. Los diseños son los resultados de tres cursos de diseño, implementados durante 2015 y 2016 en la Universidad Aalto de Finlandia. Los cursos de los masters incluyeron dos Wood Studios en la Escuela de Artes, Diseño y Arquitectura de la Universidad de Aalto y el curso de Integrated Interior Wooden Surfaces en la Escuela de Tecnología Química de la Universidad de Aalto. Los estudiantes que participaron en estos cursos tienen antecedentes en arquitectura, diseño y tecnología de productos forestales.

Los arquitectos tienen un papel en el diseño de edificios que promueven el bienestar de los usuarios, son eficientes en el uso y el consumo de energía. Los arquitectos también reconocen la importancia de los aspectos cualitativos. Sin embargo, para apoyar el diseño para todos, los factores de bienestar deben ser monitoreados. Una opción es la evolución desde la evaluación ambiental hasta la evaluación de la resistencia del edificio. El proceso de contratación pública también podría desarrollarse para aumentar la participación de los usuarios finales en la fase de planificación. Una evaluación abierta y creíble de los usuarios puede conducir a innovaciones en el sector de la construcción.

 

Work Package 6 – Comercialización de los resultados

El objetivo de este Work Package era desarrollar una base para el acceso al mercado de productos y sistemas de interior de madera para rehabilitación, edificación de edificios y nueva construcción. El objetivo fue presentar y discutir la dinámica del mercado y las características de los mercados geográficos de los segmentos de los paneles interiores y suelos. Entre los factores importantes se incluyeron la composición de la cadena de suministro y el papel y la interacción de los actores. Además, se discutió el desarrollo de modelos de negocio que combinan valores de desarrollo sostenible con conceptos empresariales competitivos y orientados al usuario final.

Para las primeras tareas, se abordaron las siguientes preguntas de investigación:

  • ¿Qué segmentos de mercado en los diferentes países son adecuados para la comercialización de productos interiores de madera con un aspecto sanitario y medioambiental?
  • ¿Cómo se ve la cadena de valor – quiénes son los actores?
  • Cuáles son los factores clave del éxito:
  • ¿En la cadena de valor?
  • ¿Para los diferentes actores de la cadena de valor?

Basado en el mapeo de la cadena de suministro y la asignación de poder entre los diferentes actores de la industria según el paradigma de cinco fuerzas de Porter, se incluyeron los siguientes países: Suecia, Noruega, Finlandia, Alemania, Austria, Reino Unido y Francia.

Los resultados indican que existen diferencias entre los países en términos de preferencias materiales. En los países nórdicos, la madera es el principal material utilizado para el suelo, mientras que los materiales como el laminado, el azulejo y el vinilo se utilizan en mayor medida en el Reino Unido, Francia, Alemania y Austria. Los aspectos medioambientales son también más importantes para los clientes finales en los países nórdicos.

Además, es más importante convencer al cliente final en los países nórdicos de los aspectos superiores de salud y medio ambiente de la madera. En los otros países, donde el uso de pisos de madera es bajo, el desafío es promover las cualidades de la madera para aumentar las cuotas de mercado.

La conclusión es que los fabricantes de productos de madera interiores y los proveedores que apuntan a mercados multinacionales necesitan adquirir un buen conocimiento de cada mercado y decidir sobre estrategias apropiadas, de lo contrario es fácil desarrollar estrategias no aptas para cualquier mercado. Específicamente, las características ambientales deben usarse, pero diferentemente en diferentes mercados.

El objetivo de la tercera tarea del paquete de trabajo era cómo lograr el desarrollo de modelos empresariales sostenibles. A partir de un proceso deductivo de cómo vincular dos conceptos teóricos – modelización empresarial y sostenibilidad – se presentó un ejemplo de cómo se podrían crear modelos de negocio sostenibles.

El modelo se basa en un marco para evaluar los modelos de negocio basándose en un enfoque estratégico y los principales factores que afectan la integración de la sostenibilidad en el negocio. Este modelo lógico consiste en una secuencia de impulsores. La capacidad de las empresas para detectar y reconocer a los impulsores internos y externos, determina su enfoque estratégico hacia la sostenibilidad, que puede ser defensiva, acomodaticia o proactiva. El enfoque estratégico, entonces, decidirá cómo las tres dimensiones clave del modelo de negocio: la propuesta de valor, la creación de valor y el modelo financiero, son diseñados. Utilizando este marco, las empresas pueden identificar qué es lo que está impulsando la integración de la sostenibilidad en el negocio actual, cómo influye esto en el enfoque estratégico y cómo estos dos elementos afectan la arquitectura y la lógica de la empresa para crear, entregar y capturar el valor económico, social y medioambiental; que es el modelo de negocio.

En conclusión, los conceptos de sostenibilidad y modelo de negocio pueden integrarse para lograr la creación de valor tridimensional (económico, ambiental y social) y cómo la creación de valor está vinculada a los impulsores internos y externos, junto con el enfoque estratégico de la sostenibilidad. Otras conclusiones clave son que las inversiones en sostenibilidad (marca comercial, procesos internos, proveedores y relaciones con los clientes) requieren una propiedad y liderazgo a largo plazo. Un factor clave para lograr el cambio es el de un (los) campeón (es) de sostenibilidad. Esta posición puede aumentar la capacidad de la empresa para detectar los impulsores externos hacia la sostenibilidad y aplicarlos internamente y, por lo tanto, ser un factor clave en las iniciativas de sostenibilidad corporativa.

 

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Referencias bibliográficas: