Vivienda unifamiliar con estructura de madera

Recientemente se acabó  de tramitar e alta  de una vivienda unifamiliar  de la que redacté el proyecto de ejecución, y  dirigí las obras.

Proyecto / Proxecto: Construcción de una vivienda unifamiliar / Construción dunha vivenda unifamiliar

Lugar: Pinténs Cangas (Pontevedra))

Fecha de proyecto/ Data do proxecto: Noviembre 2015/ Novembro 2015

Fecha de las obras/ Data das obras: febrero 2016-octubre 2019 / febreiro 2016-outubro 2019.

 

El edificio consta de tres cuerpos en forma de U, e torno a un patio con una pequeña piscina, que se desarrollan en dos plantas. El cuerpo central en planta baja tiene una cocina, un lavadero, un ase y el dormitorio principal con vestidor y baño propios. La cocina tiene una estrecha relación con el patio, y conecta a través de un pasillo, con el siguiente cuerpo. Este cuerpo, completamente diáfano gira en torno a una chimenea que define los espacios de estar y comedor.

 

La planta alta del primer cuerpo tiene un estudio, y se conecta con el tercer cuerpo con un pasillo-distribuidor. En este último cuerpo se encuentran dos dormitorios y u baño en la planta alta, y un amplio porche  en planta baja, abierto al patio. La estructura de la vivienda se resuelve con un entramado de madera (Timber-Frame) en las plantas baja y alta, con uniones tradicionales, sin emplear piezas metálicas. La mayor parte queda visto por el interior de la vivienda y se realiza con madera de castaño. La cubierta y los forjados intermedios, la tabiquería interior y parte dela envolvente se realiza con entramado de madera con aislamiento de fibras de madera o celulosa. El resto de la fachada se resuelve con una hoja de arcilla aligerada con un aislamiento térmico por el exterior con fibras de madera y enfoscado de cal acabado con pintura al silicato.

 

La vivienda se hizo con un proyecto básico redactado por los arquitectos Jordi Castro Andrade y María González Ferro, posteriormente modificado por mí. En la obra participaron los arquitectos técnicos Xulio Fernández Pazó y Oscar Valverde Carnicero. Por la obra pasaron muchos oficios diferentes, pero conviene resaltar las tareas de Luis, carpintero de Casabio, que realizó la estructura de medra y los entramados de fachada y tabiquería, entre otras partidas.

La vivienda tiene una superficie construida de 477'57m2, incluidos los porches y el garaje

 

 

 

O edificio consta de tres corpos en forma de U, en torno a un patio cunha pequena piscina, desenvolvidos en dúas alturas. O corpo central, consta na planta baixa coa cociña, un lavadeiro, un aseo e un dormitorio principal, con vestidor e baño propios. A cociña ten unha estreita relación co patio e conecta a través dun corredor,co segundo corpo. Este corpo, completamente diáfano, xira en torno a unha cheminea que define os espazos do estar e do comedor-distribuidor.

A planta alta do primeiro corpo conta dun estudio e se conecta co terceiro corpo a través dun distribuidor. Neste ultimo corpo atópanse dous dormitorios mais o baño na planta alta, e un porche amplo na planta baixa aberto ao patio central.

 

A estrutura da vivenda resolvese cun entramado de madeira (Timber-frame) nas planta baixa e alta, con unións tradcionais, sen epregar pezas metálicas. A  maior parte queda visto polo interior da vivenda e faise co madera de castiñeiro. A cuberta, os forxados intermedios, a tabiquería interior e parte da envolvente faise con entramado de madeira con illamento de fibra de madeira.  O resto da fachada se resollve cunha folla de arxila alixeirada cun illamento térmico polo exterior con fibras de madaira e enfoscado de cal acabado con pintura ao silcato.

 

A vivenda fixose cun proxecto básico redactado  polos arquitectos Jordi Castro Andrade e María González Ferro, e modificado posteriormente por min. Na obra participaron os arquitectos técnicos Xulio Fernández Pazó e Oscar Valverde Carnicero. Pola obra pasaron moitos oficios diferentes, pero conven resaltar as tarefas de Luis, carpinteiro de Casabio, que realizó a estrutura de madeira e os entramados de fachada  e tabiquerías, entre outras partidas.

 

A vivenda ten unha superficie construida de 477'57m2, incluidos os porches e o garaxe

 

ENTRAMADOS PESADOS DE MADERA

Estructuras de entramado de madera.

Últimamente estoy introduciendo en mi trabajo, entramados de madera (Timber frame) como estructuras para sostener os edificios.

De la mano de un carpintero (Luis de Casabio), apostamos por trabajar las estructuras de forma tradicional. Empleamos ensambles carpinteros, evitando en la medida de los posible elementos metálicos para las uniones, solo algunos tornillos. Tratamos la madera con productos lo menos sintéticos posible, aceites naturales, lasures al agua y pigmentos para protegerla del sol. A veces podemos utilizar madera aserrada, y otras por cuestiones económicas, madera laminada.

A continuación os enseño las fotos de una obra, en la que tuvimos la suerte de trabajar con madera aserrada de castaño, y fue un gusto.

Forjado de piso

Entramado tridimensional 

Unión de espiga con pasadores 

Unión en rayo de jupiter

Colas de Milano

Angulo de cercha

Angulo de cercha con caja para encajar en pilar

Encajes para colas de milano

Colocando una viga de borde sobre cercha y tornapunta

Pasador de la misma madera

 

Estruturas de armazón de madeira.

Ultimamente estou introducindo no meu traballo, armazóns de madeira (Timber frame) como estruturas para soster os edificios.

Da man dun carpinteiro (Luis de Casabio), apostamos por traballar as estruturas de forma tradicional. Empregamos ensambless carpinteiros, evitando na medida dos posible elementos metálicos para as unións, só algúns parafusos. Tratamos a madeira con produtos o menos sintéticos posible, aceites naturais, lasures á auga e pigmentos para protexela do sol. Ás veces podemos utilizar madeira aserrada, e outras por cuestións económicas, madeira laminada.

A continuación ensínovos as fotos dunha obra, na que tivemos a sorte de traballar con madeira aserrada de castiñeiro, e foi un gusto.

RECURSOS

En este apartado iré colocando alguna información, elaborada por mi que  me ha sido útil para mi trabajo,  que puede ser útil a más personas.  En algunos casos será simplemente un texto para leer, y en otros incorporaré algunos archivos para descargar.

De momento he subido la siguiente documentación.

SISTEMA CONSTRUCTIVOS DE CERRAMIENTOS

DATOS CLIMÁTICOS PARA ARQUITECTURA

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS DE CERRAMIENTOS

En las fichas de los sistemas constructivos de cerramientos que siguen a continuación se ha analizado su comportamiento higrotérmico y acústico, y su adaptación al clima de Galicia.

Puedes ver el significado de cada uno de los parámetros utilizados, al final de este artículo, al igual que la caracterización de los climas que se han tenido en cuenta.

Si te son útiles puedes emplearlas para lo que necesites, aunque me gustaría que citaras su procedencia. Y si ves algún error, o algún dato que no te parece correcto, te agradecería que me lo comunicaras.

Cerramientos verticales

M01_08.  Muro de piedra existente con trasdosado interioraislado con lana de oveja (8cm).

M02           Muro de piedra existente enfoscado por ambas caras con termocal.

M03_8.     Muro de dos hojas, termoarcilla y ladrillo perforado, con cámara de aire aislada con                     corchonatural (8cm).

M_04.      Muro de balas de paja revestido de cal y barro

M05_10.   Muro de madera contralaminada aislada por el exterior con corcho natural (10cm)

M06_8.     Muro de dos hojas, ladrillo hueco y termoarcilla con cámara de aire aislada con corcho natural(8cm)

M07_12.   Fachada ligera de entramado de madera con cámara aislada con cáñamo (12cm)

Cubiertas

C01_12    Cubierta de teja con aislamiento sobre madera aislada con corcho natural (12cm)

C02_12.   Cubierta vegetal caliente sobre tablero de madera aislada con corcho natural (12cm)

Suelos y forjados

S01_6.     Forjado sanitario cerámico sobre tabiquillos de ladrillo aislado con corcho natural (6cm)

S02_8.     Forjado de madera aislado con corcho natural (8cm)

S03_8.     Forjado sanitario de madera contralaminada aislado con panel de fibras de madera (8cm)

Características de los materiales empleados

Conductividad térmica.

Designación: l

Unidades: W/ mºC (Kcal/mºC)

Es la capacidad que tiene los materiales para conducir el calor. Cuanto más alto es su valor, más capacidad para conducir el calor, o dicho de una manera más útil, cuanto menor sea su valor, mayor es su propiedad aislante.

Resistencia térmica.

Designación: R

Unidades: mºC / W (mºC /Kcal)

Es la resistencia que opone un material al paso del flujo de calor a través de él. Aumenta a medida que aumenta el espesor (e). Cuanto mayor sea su valor, mayor es su propiedad aislante

R=e / l

Densidad.

Designación: r

Unidades: Kg/m³

Calor específico.

Designación: Ce

Unidades: J/ KgºC

Es la cantidad de calor que puede absorber un material por Kg con un diferencia de temperatura de 1ºC. Cuanto más alto sea su valor, más cantidad de calor absorbe.

Factor de resistencia al vapor de agua.

Designación: m

Unidades: (adimensional-sin unidad)

Define la capacidad de difusión al vapor de agua de un elemento constructivo. Es un coeficiente, cuyo valor representa cuanto más estanco es que una capa de aire en reposo del mismo grosor. Cuanto mayor sea su valor, mayor es su resistencia a la difusión del vapor de agua, o dicho de otra manera, menos vapor de agua fluye a su través. El valor más pequeño es 1, que es el del aire en reposo.

Coeficiente de acumulación de calor

Designación: s

Unidades: J/m^3ºC

El coeficiente de acumulación de calor indica qué cantidad de calor, expresada en J (julios), es posible acumular por m3 de material con una diferencia de temperaturas de 1 ºC,  o, dicho de otro modo, qué cantidad de calor hace falta para calentar 1 ºC un volumen de 1 m3 de un material de construcción.

s = cp*ρ

Espesor de aire equivalente a la difusión del vapor de agua. (del cerramiento en su conjunto)

Designación: S_d

Unidades: m

El dato refleja la cantidad de vapor de agua que fluye a través del elemento de un espesor dado (e), comparándolo con la que fluye a través de un espesor de aire en reposo.

S_d =m *e

Difusividad térmica

Designación: a

Unidades: (m²/s)x10-6

Mide la velocidad de calentamiento de un material, incorporando la inercia térmica y la conductividad térmica del material. Un valor alto de la difusividad refleja un calentamiento rápido del material.

La difusividad térmica se calcula con la siguiente ecuación:

a=l/(r *Ce)

Efusividad térmica.

Designación: b

Unidades: s ^1/2 W/m²ºC

Indica la capacidad efectiva que ofrecen los materiales para acumular calor, dependiendo del calor específico, la densidad y la conductividad térmica. Valores altos de la efusividad se da en materiales en los que el calor se mueve con facilidad.

La efusividad térmica se calcula con la siguiente ecuación:

b=√(r *Ce*l)

Demanda de energía.

La demanda de energía para la producción de cada material, incluyendo la extracción de las materias primas, la transformación de estas para la elaboración de las elementos utilizables, y su colocación en obra, además de los transportes necesarios hasta la obtención de los materiales, sin contar con el transporte de estos hasta la obra, al depender esto de la situación de cada obra.

Emisiones de CO2

Cantidad de CO2 que se emite en la producción de cada material, incluyendo la extracción de las materias primas, la transformación de estas para la elaboración de las elementos utilizables, y su colocación en obra, además de los transportes necesarios hasta la obtención de los materiales, sin contar con el transporte de estos hasta la obra, al depender esto de la situación de cada obra.

Parámetros calculados para los cerramientos analizados

Transmitancia Térmica.

Designación: U

Unidades: W/ m²ºK (Kcal/m²ºK)

La transmitancia térmica representa el flujo de calor a través de la superficie de un elemento constructivo  por la diferencia de temperaturas del aire situado a cada lado del elemento. Es decir, es la cantidad de calor que atraviesa los cerramientos de un edificio. Cuanto menor sea su valor, menor será la perdida de calor del elemento constructivo.

Se expresa en W (a veces también en Kilocalorías) por m2 de superficie y por grado kelvin.

Espesor de aire equivalente a la difusión del vapor de agua. (del cerramiento en su conjunto)

Designación: S_d

Unidades: m

El dato refleja la cantidad de vapor de agua que fluye a través del elemento de un espesor dado (e), comparándolo con la que fluye a través de un espesor de aire en reposo.

S_d =m *e

Desfase térmico.

Designación: t (df)

Unidades: h (horas)

Define el tiempo que tarda la onda de calor exterior en atravesar un determinado cerramiento. Refleja la capacidad de un cerramiento para retrasar la entrada del calor exterior al interior del espacio habitado. Normalmente se refiere a la energía de la radiación solar, y por lo tanto puede darse el caso que la energía no llegue nunca al interior, al terminarse la fuente de energía exterior (el sol).

Cuanto mayor sea su valor, mayor es el tiempo que separa los picos de temperatura del aire interior y del aire exterior.

Amortiguación térmica.

Designación: amortiguación

Unidades: tanto por uno

Define la cantidad de energía del exterior que no es capaz de atravesar un determinado cerramiento, como consecuencia de la desaparición de la fuente energética en el exterior (el sol). Refleja la capacidad de un cerramiento de retener el calor del exterior que intenta atravesar este, al volver a salir al exterior (rebote de la onda térmica). Cuanto más alta sea, menor cantidad de calor (energía) penetra en el espacio interior (el resto vuelve a salir al exterior).

Capacidad de acumulación de calor:

Designación: Qsp

Unidades: J/m^2ºC

Con este valor se puede saber la capacidad de acumulación de calor del material (Qsp) de un elemento constructivo por m² de superficie en función de su espesor (e).

Cuanto más calor pueda almacenar un elemento, más tarda en responder al frío o al calor, aumentando su capacidad de amortiguación térmica.

Q_sp=Cp  * r * e         Ecuación (8)

Condensaciones.

Son la acumulación de agua por enfriamiento del vapor de agua contenido en el aire, que se satura al llegar a unas determinadas condiciones de temperatura y de humedad relativa. Se han calculado las condensaciones superficiales en el ambiente interior, y las condensaciones intersticiales, en el interior del cerramiento.

Índice global de reducción acústica ponderado.

Designación: RA

Unidades: dbA (decibelios A)

Define el índice de reducción acústica, R, para un ruido incidente rosa normalizado, ponderado A, el aislamiento acústico del cerramiento. Representa la cantidad de ruido que pasa a través del cerramiento, que no es capaz de atravesarlo. Cuanto mayor sea su valor, menor cantidad de ruido atravesará el cerramiento.

Para este trabajo se ha calculado con la ley de masas, que determina el aislamiento en función de la masa de los materiales del cerramiento.

Cuando la masa total del cerramiento es menor que 150Kg/m²

RA=(16'6*lgm) +5     Ecuación (6)

Cuando la masa total del cerramiento es mayor que 150Kg/m²

RA=(36'5*lgm) -38'5  Ecuación (7)

Demanda de energía.

Designación: CED (Cumulative Energy Demand)

Unidades: MJ

Se ha considerado sencillamente la suma de la energía demandada por cada uno de los materiales que componen el cerramiento, sin entrar en otras consideraciones, sobre lo que puede suponer el montaje en obras de cada capa en función de su dificultad.

Emisiones de CO2

Designación: CO2

Unidades: Kg de CO2 equivalente

Se ha considerado sencillamente la suma de las emisiones de CO2 de cada uno de los materiales que componen el cerramiento, con las mismas restricciones que en el cálculo de la demanda de energía.

Climas utilizados en el estudio.

Clima Oceánico

Estación Mariñas -Vigo (Pontevedra)

Zona Climática C1 (CTE-DB-HE, 2013)

Los datos climáticos que se adoptan son los siguientes,

VALORES MEDIOS
Mes	Temp. media de las máximas (ºC)	Temp. media de las mínimas (ºC)	Humedad relativa máxima media (%)	Humedad relativa mínima media (%)	Precipitación mensual/anual media (mm)
ENERO	11,69	5,23	96,14	69,29	150,20
FEBRERO	13,24	4,64	93,43	58,00	117,57
MARZO	15,54	6,49	92,86	53,86	113,23
ABRIL	17,79	7,81	94,57	52,57	101,74
MAYO	19,61	10,14	94,43	56,57	75,37
JUNIO	22,29	12,59	93,57	55,43	59,64
JULIO	23,86	13,87	95,14	54,86	36,26
AGOSTO	24,66	14,29	94,71	53,43	39,56
SEPTIEMBRE	23,81	13,11	94,86	52,57	51,27
OCTUBRE	19,93	10,77	95,71	59,71	178,91
NOVIEMBRE	14,64	7,60	97,29	68,57	178,99
DICIEMBRE	12,23	5,54	96,29	69,71	206,56
MEDIA/total	18,27	9,34	94,92	58,71	1309,30
Elaboración propia con datos de Meteogalicia. Estación de Vigo2 As Mariñas

Clima Templado Humedo

Estación EOAS-Santiago de Compostela (A Coruña)

Zona Climática D1 (CTE-DB-HE, 2013)

Los datos climáticos que se adoptan son los siguientes, 

VALORES MEDIOS
mes	Temp. media de las máximas (ºC)	Temp. media de las mínimas (ºC)	Humedad relativa máxima media (%)	Humedad relativa mínima media (%)	Precipitación mensual/anual media (mm)
ENERO	11,6	5,3	95,7	69,2	169,1
FEBRERO	13,3	4,9	93,7	59,2	118,8
MARZO	14,9	6,5	93,8	56,3	144,1
ABRIL	18,5	8,2	93,8	51,2	110,3
MAYO	19,6	10,1	93,8	56,0	78,5
JUNIO	22,5	12,7	92,7	54,3	59,0
JULIO	23,9	14,0	94,4	54,0	35,6
AGOSTO	24,9	14,2	94,0	51,9	36,2
SEPTIEMBRE	23,6	12,9	94,7	52,1	54,6
OCTUBRE	20,0	11,0	95,0	58,4	214,6
NOVIEMBRE	14,5	7,5	95,8	68,0	175,1
DICIEMBRE	12,3	5,2	95,0	66,6	180,7
MEDIA/total	18,3	9,4	94,4	58,1	1376,6
Elaboración propia con datos de Meteogalicia. Estación de Santiago-EOAS

Clima Pirenaico Humedo

Estación de Fontaneira-Baleira (Lugo)

Zona Climática E1 (CTE-DB-HE, 2013)

Los datos climáticos que se adoptan son los siguientes

VALORES MEDIOS
Mes	Temp. media de las máximas (ºC)	Temp. media de las mínimas (ºC)	Humedad relativa máxima media (%)	Humedad relativa mínima media (%)	Precipitación mensual/anual media (mm)
ENERO	13,75	-3,23	97,67	80,17	148,38
FEBRERO	15,83	-2,63	94,00	67,67	150,40
MARZO	22,77	-2,20	91,00	59,80	129,80
ABRIL	24,12	-0,07	97,00	65,50	146,20
MAYO	25,75	1,88	97,33	69,33	110,25
JUNIO	28,02	4,72	98,17	66,83	116,78
JULIO	28,15	5,88	98,50	65,00	60,05
AGOSTO	30,23	6,58	98,17	59,67	42,30
SEPTIEMBRE	28,55	5,72	97,17	59,00	48,95
OCTUBRE	22,52	2,58	95,83	65,50	151,02
NOVIEMBRE	17,28	-0,77	97,40	81,00	225,72
DICIEMBRE	16,37	-2,75	96,33	79,67	229,87
MEDIA/total	22,78	1,31	96,55	68,26	1559,72
Elaboración propia con datos de Meteogalicia. Estación de Fontaneira-Baleira.

Clima Mediterráneo Templado

Estación de As Petarelas-Rubiá (Ourense)

Zona Climática D2 (CTE-DB-HE, 2013)

Los datos climáticos que se adoptan son los siguientes,

VALORES MEDIOS
Mes	Temp. media de las máximas (ºC)	Temp. media de las mínimas (ºC)	Humedad relativa máxima media (%)	Humedad relativa mínima media (%)	Precipitación mensual/anual media (mm)
ENERO	10,01	1,99	91,50	59,67	79,74
FEBRERO	12,83	2,00	86,67	45,00	65,77
MARZO	16,23	4,27	81,33	36,17	56,63
ABRIL	18,56	6,29	86,67	38,83	57,59
MAYO	21,94	8,69	87,83	38,00	41,20
JUNIO	25,31	11,17	87,00	34,67	32,86
JULIO	28,27	12,29	87,67	29,50	16,30
AGOSTO	29,06	12,80	85,83	26,33	18,90
SEPTIEMBRE	27,03	11,86	82,50	27,17	22,70
OCTUBRE	20,63	8,61	86,33	39,50	68,70
NOVIEMBRE	13,46	4,77	90,67	55,83	81,19
DICIEMBRE	9,93	2,20	91,67	61,83	100,56
MEDIA/total	19,44	7,24	87,14	41,04	642,13
Elaboración propia con datos Meteogalicia. Estación de As Petarelas-Rubiá