DIEZ ASPECTOS ESENCIALES A LA HORA DE PROYECTAR CON MADERA
Arquitectos y diseñadores del mundo que os sentís fascinados por la construcción con madera, este artículo va para vosotros.
Hace unos cuantos años, nuestro querido colega de profesión Frank Lloyd Wright nos regaló una cita que seguro habrás escuchado más de una vez: “We may use wood with intelligence only if we understand wood”. Sólo podemos utilizar la madera con inteligencia si la entendemos.
La madera es un material muy versátil, con infinitas posibilidades. Pero como ocurre en muchos ámbitos de la vida, la clave del éxito es el conocimiento. Si sabes trabajar con madera, comprendes las características que la hacen única y conoces sus puntos débiles, habrás superado la mitad del recorrido.
Si haces bien los deberes, sucede la magia. Todo cobra sentido. Una buena conexión entre proyecto de arquitectura y construcción con madera marca la diferencia entre un proyecto corriente y un gran proyecto de los que dejan huella.
Para que tú también diseñes arquitectura en madera buena, bonita y en sintonía con el material constructivo, hoy comparto contigo 10 aspectos esenciales que no debes olvidar a la hora de proyectar con madera. ¡Vamos con ello!
1.Analiza el tipo de proyecto. ¿Es apto para madera?
Por favor, no metas madera en un proyecto con calzador. Algunos proyectos están diseñados para construirse con estructura de hormigón y otros, para estructura metálica. Si los “pasas a madera” directamente, sin una reflexión previa y sin realizar ajustes necesarios en la estructura lo más probable es que surjan infinidad de problemas.
Apoyos desalineados, elementos estructurales demasiado grandes para el tipo de proyecto, detalles excesivamente rebuscados y zonas de la estructura complicadas de resolver… Todo ello dificulta la ejecución y encarece el proyecto.
Ten en cuenta que cuanto antes decidas que la estructura del proyecto será en madera, mucho mejor. La solución estructural será mucho más limpia, económica y eficaz. Lo ideal es decidir el sistema constructivo en la fase de anteproyecto, pero si por otros condicionantes esto resulta imposible, te aconsejo que dejes la puerta abierta a incorporar ajustes en el proyecto. El resultado será más acertado porque arquitectura y estructura estarán en armonía.
2.Elige el sistema constructivo que mejor se adapte a tu proyecto.
CLT, entramado ligero, entramado pesado o combinaciones entre unos y otros. Dependiendo del tipo de proyecto encajará mejor un sistema constructivo que otro.
El entramado ligero es ideal para viviendas unifamiliares de una o dos plantas con suficientes muros estructurales, huecos de ventana bien proporcionados y geometrías regulares.
Aunque también se utiliza en proyectos de menor envergadura como viviendas unifamiliares, el potencial de la madera contralaminada o CLT se encuentra en la edificación de baja y media altura: bloques de viviendas, oficinas y alojamientos turísticos.
En proyectos de menor envergadura, pero con geometrías complejas o grandes huecos de ventana, quizá puede ser más adecuado escoger CLT para la estructura. En la práctica, una pauta que puede ayudarte a elegir entre ambos sistemas es la siguiente: prácticamente todos los proyectos que se ejecutan en entramado ligero podrían construirse en CLT, pero la mayoría de los edificios que se construyen en CLT no podrían ejecutarse en entramado ligero.
3.Estudia las luces máximas.
La madera es un material con un bajo módulo de elasticidad si lo comparamos con otros materiales estructurales como el acero o el hormigón. Por eso suele ser habitual que el criterio limitante de las estructuras sometidas a flexión sea la rigidez o, dicho de otro modo, las deformaciones.
Un truco útil para controlar las deformaciones es trabajar con elementos estructurales que descansan en más de dos apoyos. Ten en cuenta también que incorporar voladizos en las estructuras puede ayudar a reducir deformaciones. Los forjados o vigas biapoyadas se deforman más que las vigas que cuentan con voladizos en los extremos y que las vigas apoyadas en varios soportes.
Durante los encajes previos en fase de anteproyecto es importante tener una idea preliminar de cómo puede ser la estructura de ese edificio.
Te aconsejo que te hagas las siguientes preguntas: ¿dónde apoyan los forjados? ¿y las cubiertas? ¿he previsto suficientes líneas de carga? ¿cómo se transmiten los esfuerzos hacia las plantas inferiores?
Imagina cómo se construirá el edificio, pero en este caso hazlo al revés. Empieza por la cubierta y ve bajando hacia las plantas inferiores. Comprueba que todos los elementos estructurales apoyan bien, unos sobre otros, transmitiendo los esfuerzos correctamente hasta la cimentación. Y, por último, no olvides repasar la estructura de los núcleos de comunicación. Las escaleras y el apoyo de los forjados a su alrededor son los puntos que suelen olvidarse en muchos proyectos.
4.Sé generoso con el espacio que reservas a la estructura.
Si el proyecto que estás diseñando es un edificio público con una elevada sobrecarga de uso ten en cuenta que necesitarás una viga con mayor canto o un panel con espesor más elevado para resolver su estructura.
Ocurre lo mismo si las cargas permanentes son elevadas y no sólo por el aumento del valor de la carga. Ten presente que la resistencia de la madera se reduce conforme aumenta el tiempo de exposición a las cargas. Este comportamiento es único de la madera y la diferencia de otros materiales estructurales como el acero o el hormigón, en los que el efecto de la duración de la carga en la resistencia del material es inapreciable. Siempre que puedas opta por estratigrafías ligeras y no olvides que una estructura de madera será más económica cuanto más baja sea la carga permanente que debe soportar.
En algunos proyectos los condicionantes urbanísticos y normativos pueden ser muy restrictivos con las alturas libres interiores y exteriores. En estos casos es ideal que definas las estratigrafías de los forjados y las cubiertas en fases tempranas del proyecto, recordando reservar espacio suficiente para estructura y pasos de instalaciones.
5.Escoge bien la posición de los huecos de carpinterías.
Como te aconsejaba en el punto 3, durante el proceso de diseño tómate un tiempo para pensar cómo se van a transmitir las cargas desde la cubierta a los cimientos del edificio. Si el camino de las cargas es corto y directo, la estructura es más eficiente. En cambio, si pilares y paredes no están alineados de una planta a otra, la transmisión de esfuerzos se complica. Esto se traduce en estructuras más complejas, menos eficientes y más costosas.
Otro consejo. Evita que las grandes cargas puntuales coincidan justo sobre los huecos de las ventanas más anchas de tu proyecto. Si no puedes evitarlo, asegúrate de reservar un espacio generoso para albergar un dintel que transmita las cargas hacia ambos lados del ventanal.
Y, especialmente en edificios de entramado ligero, evita fachadas completamente abiertas o acristaladas. En el sistema de entramado ligero es importante contar con suficientes muros diafragma que estabilicen la estructura frente a las cargas laterales de viento o sismo.
Las fachadas diáfanas son mucho menos rígidas y reducen la estabilidad global de la edificación. Dependiendo del caso concreto, se podría mejorar la estabilidad de esta zona del edificio incorporando elementos puntuales más rígidos como pueden ser pórticos metálicos o de hormigón, colocando diagonales metálicas o de madera a modo de cruces de San Andrés para estabilizar geométricamente la estructura o reervando mayor área de muro macizo en las esquinas. No olvides analizar el edificio de forma integral para confirmar que su estabilidad global está bien resuelta.
6.Ten en cuenta la clase de uso de los elementos de madera.
¡Qué importante es la durabilidad en la construcción con madera! Para escoger adecuadamente la especie de madera y sus tratamientos, si son necesarios, es esencial determinar cuál es la situación de la pieza de madera en obra.
Generalmente, elementos estructurales interiores, bajo cubierta, protegidos de la intemperie y no expuestos a la humedad (clase de uso 1) o elementos de madera interiores con un contenido de humedad más elevado o exteriores bajo cubierta (clase de uso 2), no requieren una protección especial. Sin embargo, si las piezas de madera se encuentran expuestas a la intemperie, se suelen mojar y tienen una humedad elevada (clase de uso 3 y superiores) es importante escoger especies naturalmente durables o con un nivel de protección adecuado para esa clase de uso.
No olvides que el uso del CLT está limitado a las clases de uso 1 y 2. En ningún caso se puede colocar un panel contralaminado expuesto a la intemperie sin ningún tipo de protección.
7.Diseña con cariño (y atención) los puntos clave.
Como siempre suelo decir, el demonio está en los detalles. El detalle clave para garantizar un buen rendimiento del edificio durante toda su vida útil es el arranque de la estructura de madera. Los puntos de apoyo de los muros de madera y arranques de los pilares deben estar resueltos para evitar el ascenso de humedad por capilaridad desde el terreno o la cimentación.
No apoyes la madera directamente sobre la estructura de hormigón o sobre el terreno. Podemos separar físicamente el pilar de madera utilizando basas de piedra tradicionales o pies de pilares metálicos contemporáneos que favorezcan la evacuación de agua. Cualquier estrategia sirve si es efectiva a la hora de apartar la madera de la fuente de humedad.
En muros de madera (CLT o entramado) la estrategia más adecuada es intercalar entre madera y forjado cintas especiales butílicas o EPDM que comercializan los distintos fabricantes. También se pueden utilizar otras estrategias: incorporar durmientes de maderas más durables o tratadas o forrar la parte inferior del panel con una banda de lámina impermeable transpirable.
8.Combina las capas adecuadamente.
Aislamiento, láminas impermeables, láminas control de vapor… ¿Cómo se combinan tantos materiales diferentes en un único elemento constructivo? Sé que puede ser un quebradero de cabeza terrible, pero es importante hacerlo bien para evitar problemas como las tan temidas condensaciones intersticiales. Sabemos que en edificación convencional las humedades internas en la envolvente generan gran inquietud, pero en un cerramiento de madera es aún más importante si cabe hacer un buen trabajo de diseño.
- Escoge aislamientos transpirables, que permitan el paso del vapor de agua a través de sí mismos.
- La lámina control de vapor, si resulta necesaria, debe estar siempre ubicada en la cara caliente del cerramiento.
- Redobla tu atención en el diseño de cubiertas planas. Para impermeabilizar tejados con poca pendiente se utilizan láminas muy poco permeables al vapor de agua. Si la elección de capas no se ha realizado correctamente, el riesgo de aparición de condensaciones se incrementa.
En la serie “Cerramientos de madera” puedes encontrar recomendaciones de diseño muy útiles para hacer un buen trabajo diseñando las envolventes de tu proyecto en madera.
Serie cerramientos de madera. Artículo I.
Serie cerramientos de madera. Artículo II.
Serie cerramientos de madera. Artículo III.
Por último, te propongo realizar un análisis higrotérmico del cerramiento enfocado en el clima concreto del lugar donde se construirá el edificio. Es la forma más efectiva de confirmar que has realizado un buen trabajo de diseño.
9.Puede que a veces utilizar madera no sea tan buena idea.
Sí. Aunque te suene raro viniendo de mí, es importante comprender que a veces la madera no es la mejor opción. Para eso tenemos la suerte de contar con infinidad de materiales constructivos a nuestro alcance disponibles en el mercado.
Te voy a poner un ejemplo. Aunque se puede utilizar madera en cimentaciones (mira lo que te contaba sobre la ciudad de Venecia – https://maderayconstruccion.com/madera-y-agua-amigos-o-enemigos/) no es lo más habitual. Para esta situación generalmente se suele optar por soluciones de cimentaciones ejecutadas en hormigón armado.
En los edificios de media altura en CLT ocurre lo mismo. Es muy común resolver la estructura de la primera planta a nivel de calle en hormigón y continuar con paneles de CLT a partir del forjado de cubierta de la primera planta. Esto ocurre por dos razones. La primera es porque es una forma de proteger la madera de la humedad del terreno o la cimentación: físicamente se pone distancia entre la estructura de madera y la fuente de humedad.
La segunda razón es por la diferencia de usos dentro del edificio. La planta baja de este tipo de edificios se suele reservar para locales comerciales, oficinas o usos que requieren unas luces estructurales más grandes que los pisos superiores, que suelen estar destinados a viviendas o habitaciones de hotel.
Resolver el forjado de planta baja mediante una losa o forjado de hormigón permite cambiar el patrón estructural de las plantas superiores de una forma más sencilla. La losa de hormigón proporciona una mayor flexibilidad en el reparto de cargas y ayuda a realizar la transición hacia una planta inferior donde los apoyos estructurales se encuentran más separados.
También es habitual recurrir al hormigón armado en los núcleos de comunicaciones de edificios de mediana altura de estructura de madera para mejorar la estabilidad del conjunto.
Otros ejemplos de buena sintonía entre la madera y otros materiales son los forjados colaborantes madera-hormigón o la combinación de estructura metálica y madera en forjados y cubiertas. En conclusión, no le temas a combinar la madera con otros materiales. Puedes beneficiarte de sinergias estupendas que le vayan fenomenal a tu proyecto.
10.Sé crítico con las referencias.
Ahora que tenemos toda la información del mundo a golpe de clic es importante ser selectivo con las obras que utilizamos como referencia para desarrollar nuestros propios proyectos. O incluso, con las imágenes que utilizan nuestros propios clientes para explicarnos las ideas que les rondan por la mente.
Recuerda que una imagen no muestra la estructura completa. En ocasiones veo cerchas de madera en cubiertas que carecen de tirantes y son tan livianas que parece se tienen en pie por arte de magia. Pueden confundirnos y llevarnos a pensar que los tirantes no son necesarios. Quizá en esa cubierta concreta, con ese planteamiento estructural específico, los tirantes no sean necesarios. Pero, en nuestro proyecto, por sus características propias, quizá esos tirantes sean esenciales para el buen funcionamiento de la estructura.
Ten en cuenta también que, aunque la fachada de madera tenga un aspecto increíble el día que se realizó el reportaje, el paso del tiempo puede hacer que los colores y la apariencia cambien. En revestimientos de madera expuestos a la intemperie es fundamental asumir que la madera puede variar su aspecto con el paso del tiempo.
Esto solo es un recordatorio amistoso para que tengas en cuenta que todo tiene un porqué y no todo es aplicable en todas partes. Hay que saber mirar más allá.
Y, por último, me despido con un bonus final. Si tienes entre manos tu primer proyecto con madera, busca, infórmate y sé crítico con lo que ya sabías hasta ahora. Si bucear en toda la información disponible se te hace cuesta arriba, no dudes en rodearte de expertos para que te guíen y disfrutes de este camino tan apasionante que es la construcción con madera.
A.Referencias
- Guía de sistemas constructivos. 2020. Finsa.
https://www.finsa.com/documents/20121/f581ec2f-dd8d-f889-36df-2bb4a68b2135
B.Enlaces a otros artículos de interés
Propuesta de enlaces a post sobre CLT del blog de Madera y Construcción:
Editores del post: Maderayconstruccion
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