Sistemes constructius

Casa passiva amb estructura de fusta

Avui tractem els diferents sistemes, característiques, funcionament i beneficis de la construcció de cases passives amb estructura de fusta.
Publicado el 11 desembre 2017

Per a molts dels nostres clients, això de construir una casa passiva amb estructura de fusta sona a sistemes de construcció de països nòrdics, on les baixes temperatures exigeixen un sistema de construcció estanc i eficient que disminueixi les pèrdues de calor de la nostra casa.

Però la realitat al nostre país, tret que visquem a les Canàries, és que els hiverns són freds i els estius càlids; tenim 4 o, més aviat, 2 estacions molt ben diferenciades que requereixen estratègies molt diferents a l’hora d’abordar l’eficiència energètica, i en aquest sentit avui analitzem com és el comportament d’una casa passiva amb estructura de fusta al nostre territori.

I és que la construcció d’una casa passiva amb estructura de fusta va guanyant cada vegada més punts a totes les latituds, sempre que hi hagi disponibilitat de matèria primera, ja que es tracta d’un material renovable, sostenible i que permet uns detalls constructius d’alta eficiència i, al contrari del que alguns pensen, encara tenim fusta al planeta amb segells de tala controlada que garanteixen la renovació de recursos constant.

Per començar, seria bo definir el concepte de casa passiva, ja que al cap i a la fi serà l’objectiu de tot disseny. Quan parlem d’una casa passiva ens referim a una casa que aconsegueix generar un ambient interior confortable minimitzant el consum energètic actiu, és a dir, mitjançant l’ús de recursos naturals com el sol o la ventilació natural.

Es tracta de cases que se serveixen d’estratègies de l’arquitectura bioclimàtica (patis, porxos, obertures a sud, murs que capten i emmagatzemen calor, ventilacions creuades, aïllaments adequats i un llarg etcètera) per regular la temperatura interior i intentar assolir el màxim confort possible.

Utilitzant l’arquitectura bioclimàtica (o arquitectura passiva) a favor nostre, busquem que els sistemes constructius i els acabats ens ajudin a aconseguir una temperatura i humitat interior tan agradable com sigui possible la major part de l’any.

Així mateix, en mesos extrems podem ajudar-nos mitjançant fonts renovables com pot ser l’energia solar, eòlica, biomassa o similar.

A Slow Studio apostem per l’arquitectura bioclimàtica i passiva i treballem sempre posant en pràctica aquests conceptes i estratègies. Pel que fa a cases passives, us recomanem aquest article sobre com funciona una casa passiva que aprofundeix en el tema i amb el qual entendreu millor el seu funcionament.

Ara sí!, tenint clar el concepte de casa passiva, introduïm un altre element: la fusta com a material de construcció.

Començarem descrivint diferents tipus d’estructures que existeixen en el món de la construcció amb estructura de fusta. Seguirem explicant d’on podem extreure la matèria primera, com funciona una casa passiva amb estructura de fusta, quant costa i si és segura en cas d’incendi.

 

Tipus d’estructures per a cases de fusta

 

A nivell d’estructura, les tipologies més usades en l’àmbit de la construcció són:

 

(a) El sistema d’entramat lleuger.

 

(b) El sistema de panells CLT.

Aquests sistemes es poden combinar per adaptar-nos millor a les característiques de la nostra casa passiva amb estructura de fusta.
Descrivim abans de res cada un dels sistemes per entendre millor el seu funcionament:

 

Sistema d’entramat lleuger

 

Aquest sistema estructural ens arriba des de la cultura popular tradicional.

Molt usat a tot el món, es construeix a base d’elements lleugers de fusta travats entre si. Com que l’estructura es divideix en un entramat de petits elements, no cal disposar de grans boscos per resoldre un projecte que utilitzi aquest sistema. De fet, als Estats Units, es considera com el sistema constructiu més habitual en construcció de cases de fusta.

Perquè funcioni correctament, el sistema estableix una estructura en forma de «caixes» cada 1 – 1,5 metres i amb una alçada màxima de 9 metres. Aquests elements es tanquen amb panells de fusta o fibra i s’aprofita la cavitat entre aquests per incorporar l’aïllament i les instal·lacions. Si treballem amb consciència ecològica, és recomanable que l’aïllament sigui natural, sostenible i transpirable; la fibra de fusta n’és un bon exemple.

Tenim l’opció de col·locar aïllament i bona part de les instal·lacions al taller. Aquest fet permet estalviar molt de temps en obra, rebaixant el pressupost, ja que en obra, un dels costos més cars és sempre el temps dedicat pel personal de construcció.

En resum; les parets es deixen llestes al taller mentre al terreny es preparen els fonaments, que normalment es realitzen en formigó. Quan aquests estan llestos es trasllada la casa semiprefabricada fins al lloc de muntatge. El procés de construcció d’una casa passiva amb estructura de fusta en la qual s’utilitza el sistema d’entramat lleuger es redueix a una mitjana de 6 mesos de treball.

 

Panells CLT

 

En aquest cas, el sistema estructural funciona a partir de murs de fusta contralaminats que, conformats en obra, funcionen com a murs de càrrega que podem col·locar en obra sense necessitat d’afegir cap estructura addicional. Això sí!, l’aïllament i l’acabat superficial de la façana es posaran a posteriori a la zona exterior del mur.

Aquests murs de fusta contralaminada estan formats per un seguit de diversos taulers de fusta encolats i sotmesos a pressió, sempre col·locats en sentits contraris consecutivament, és a dir; horitzontal-vertical-horitzontal.

Si per alguna raó necessitéssim millorar la resistència dels panells, es pot augmentar a 5 o 7 capes que conformen el panell.

Les fustes més utilitzades per a aquest sistema són les de pi, avet o làrix, entre d’altres, i aquestes es poden combinar entre si.

És important pensar en el disseny i organització del pas de les instal·lacions, ja que aquestes poden quedar incloses a l’interior dels panells (si aquests tenen el gruix adequat) o, en cas contrari, podem preveure buits i ranures per facilitar la seva instal·lació i registre a l’interior de l’habitatge.

Combinar els dos sistemes és també una opció que podem tenir en compte. En aquests casos, els murs es realitzen amb entramat lleuger de fusta, permetent-nos així prefabricar des del taller les canalitzacions i buits pertinents per a les instal·lacions. D’altra banda, els forjats i sostres es conformen mitjançant estructura de fusta contralaminada, permetent generar espais més grans i el muntatge dels quals es pot realitzar ràpidament a la mateixa obra.

 

 

Procedència de la fusta per a una casa passiva al nostre país

 

Actualment, la situació de la indústria de la fusta al nostre país és encara minoritària. Això no vol dir que sigui deficient, sinó tot el contrari.

La fusta dels nostres boscos – majoritàriament els Pirineus – és de gran qualitat, però en ser arbres petits i prims, les empreses es limiten a la comercialització de sistemes de petit format, com entramats lleugers o panells contralaminats de petit format. Lamentablement, encara no s’ha aconseguit treballar sistemes de grans estructures amb fusta local.

En comparació, les indústries fusteres del nord d’Europa produeixen productes molt estandarditzats a preus difícils de competir i utilitzen fusta procedent de boscos gestionats per cooperatives de propietaris que s’han organitzat per gestionar i explotar la fusta com l’empresa Metsä (abans, Finnforest).

Gràcies a l’experiència d’aquestes empreses i a la qualitat de la matèria primera – disposen de boscos amb arbres grans i esvelts – tenen una oferta molt variada al mercat. Des de productes de petit format amb elements de grans seccions com podrien ser bigues contralaminades que poden arribar a cobrir grans llums.

És comprensible, davant d’aquesta situació, que la situació del sector de la indústria local de fusta estigui desagregat. Les empreses que hi treballen són petites i tecnològicament menys punteres. Destaquen només 2 o 3 de grans que treballen la fusta per a construcció, tot i que alguna d’elles no treballa amb fusta local i això, a més de ser un desavantatge, no contribueix a l’activació del sector fuster al nostre país.

 

com funciona una casa passiva amb estructura de fusta?

 

El funcionament d’aquestes cases és molt similar al de les cases passives convencionals, amb l’excepció que el material de construcció és la fusta, per la qual cosa alguns sistemes s’hauran d’adaptar a les característiques d’aquest material.

Una casa passiva aconsegueix generar un ambient interior confortable sense consum energètic, utilitzant estratègies de la mateixa arquitectura, així com altres sistemes constructius i d’acabats que ens ajudin a regular la temperatura interior i intentar assolir el màxim confort possible.

En el cas d’una casa passiva amb estructura de fusta, haurem de tenir molt present que l’aïllament és vital d’incorporar en tot el conjunt de l’habitatge. Cal vigilar fins al més mínim detall per evitar ponts tèrmics pels quals perdem energia.

Al mateix temps, assegurar l’estanquitat és també molt important a l’hora de mantenir les condicions de confort desitjades durant tot l’any. En aquest punt, tenim a favor nostre que, el fet de construir els panells o estructures al taller, els detalls i acabats es poden detallar i controlar al mil·límetre gràcies a sistemes mecànics molt precisos com, per exemple, el «tall per control numèric».

D’aquesta manera ens assegurem que, utilitzant sistemes de construcció amb fusta, podem aconseguir una casa passiva que fins i tot sigui aprovada pel que anomenem el segell Passivhaus. Aquest segell, nascut a Alemanya fa més de 20 anys, certifica que la nostra casa gasta menys de 15Kwh/m2 any en calefacció, estableix un consum gairebé nul dels edificis i fomenta la construcció d’edificis energèticament eficients i econòmicament assequibles.

En casos extrems, podem optar per incorporar en el disseny de la nostra casa passiva amb estructura de fusta, elements extra que aportin major inèrcia tèrmica com, per exemple, algun mur o forjat de formigó o maó.

 

 

quant es triga a construir una casa passiva amb estructura de fusta?

 

En general, construir una casa passiva amb estructura de fusta és molt ràpid i es pot reduir a uns 6-9 mesos en total.

Gràcies a la industrialització dels sistemes constructius al taller que aconsegueixen que l’envolvent i l’estructura de la construcció arribin a l’obra totalment finalitzades, es redueixen enormement els terminis d’execució amb una alta qualitat d’acabats.

Per a això és important tenir un bon planejament i organització inicial del projecte, on es prevegi que la fonamentació es realitzi mentre els mòduls estructurals es preparen al taller. Així, una vegada aquests arriben a obra, tot es realitzarà en sec seguint unes pautes preestablertes de muntatge.

En resum, la posada en obra sol ser una cosa de caràcter molt pràctic i normalment sense complicacions.

 

quant costa construir una casa passiva amb estructura de fusta?

 

A primera vista, pot semblar que la construcció d’una casa passiva amb estructura de fusta sigui més cara que la construcció convencional, però, la veritat és que avui dia, les empreses estan optant per aquest material i disposen de fermes apostes per sistemes que competeixen al mateix nivell que les construccions tradicionals.

A més, sempre que construïm una casa passiva no podem valorar únicament el cost per m2 immediat, sinó el seu rendiment i amortització a mitjà termini. La inversió de més que requereix la construcció d’una casa passiva s’amortitza en un termini d’entre 5 i 10 anys, a causa de l’estalvi que suposa en factures energètiques.

És segura una casa passiva amb estructura de fusta en cas d’incendi?

 

Tenir dubtes sobre el comportament d’una casa de fusta davant del foc és completament normal. És més, sol ser precisament aquest punt el que ens frena a l’hora d’optar per aquest material per construir.

És cert que la fusta, en ser un material compost per fibres de cel·lulosa i lignina – tots dos amb base de carboni, hidrogen i oxigen – és un material combustible i inflamable.

Malgrat això, hem d’entendre que la seva combustió es produeix bàsicament en superfície, per la qual cosa els elements estructurals – més gruixuts – trigaran a veure’s afectats, si s’arriba a donar el cas d’incendi.

Una estructura de fusta trigarà més a cremar com més gran sigui la seva secció. Quan cremem una fusta, aquesta es descompon químicament formant una capa de carbó superficial que actua com a aïllant tèrmic, retardant així el temps de combustió d’aquesta.

Un altre avantatge d’aquest material és la seva baixa dilatació tèrmica. Per això, en cas d’incendi, els elements estructurals de fusta no es veuran afectats per empentes ni deformacions.

Existeix a Espanya un reglament específic – CTE DB-SE-M: Fusta – que determina les exigències dels elements de fusta estructural.

En ell, la fusta es cataloga segons la seva reacció davant del foc, ja que, malgrat tractar-se d’un material amb una reacció moderada al foc, no deixa de contribuir a la seva propagació superficial i a la formació de fums nocius per a la salut.

 

En conclusió, encara que afirmem que la fusta és un material combustible en superfície, a nivell estructural aquesta té un bon comportament i resistència.

En ser un material d’origen orgànic, produirà gasos en el procés de combustió, però no generarà residus tòxics de cap mena.

Per tant, una casa passiva amb estructura de fusta serà una bona aposta de futur, segura, duradora, sostenible i ecològica.

Un encert!, T’animes?