Sistemas constructivos
Diseño de una casa de madera bioclimática
En el despacho trabajamos con dos materiales principalmente, generalmente nuestras casas se diseñan en madera o en obra. Hoy os hablamos del proceso de diseño de una casa de madera bioclimática, una casa que como su nombre indica consiste en una estructura portante de madera y cuyo funcionamiento es coherente con el entorno que la rodea para reducir el consumo energético.
Qué es una casa bioclimática
La arquitectura bioclimática es un tipo de arquitectura que se adapta al entorno dónde se construye, es la arquitectura que conocían nuestros abuelos, aquélla que es coherente con el clima y las condiciones del lugar donde se implanta.
Si nos encontramos en un clima frio con disponibilidad de grandes bosques, construiremos en madera, aislaremos mucho la casa y abriremos grandes ventanales para captar el sol.
Por el contrario, si nos encontramos en un clima cálido, nos interesará disponer de mucha ventilación y protección solar. De hecho hay casas en Sudamérica o Asia que en lugar de ventanas de vidrio disponen de aberturas protegidas mediante persianas de lamas que impiden la incidencia solar y permiten la ventilación constante de la casa.
En este sentido, la arquitectura bioclimática parte del conocimiento tradicional aprendido a lo largo de varias generaciones para conseguir que nuestra casa trabaje a nuestro favor aprovechando el calor del sol o protegiéndonos del mismo cuando es necesario.
Cuando hablamos del diseño de una casa de madera bioclimática nos referimos a una vivienda que es capaz de mantener una temperatura interior adecuada y agradable solo con los recursos naturales minimizando el uso de climatización artificial y por lo tanto reduciendo el consumo energético.
En este caso, vamos a tratar el caso concreto de diseño de una casa de madera bioclimática, una casa cuya estructura principal es de madera pero no todos sus materiales en el sentido de que el revestimiento de fachada no tiene porqué ser de madera y podemos combinar materiales con menor mantenimiento así como materiales con características térmicas que complementen a la madera. Veámoslo en detalle.
Diseño de una casa de madera bioclimática
En el diseño de una casa de madera bioclimática, tendremos en cuenta los siguientes puntos básicos:
-Adecuación al entorno
-Ventilación
-Aislamiento
Adecuación al entorno
La adecuación al entorno es una de las principales características de diseño de una casa de madera bioclimática que busque reducir el consumo o climatizar de una forma natural. Construir de acuerdo con las preexistencias del sitio permite que la vivienda funcione mejor y se adapte al clima y las características del sitio.
Adaptarse al entorno implica conocer, entre otros:
– El asoleo de la zona: si nos encontramos en una zona con mucha niebla o lluvia o por el contrario se trata de un clima agradable con mucho sol).
– Las temperaturas medias en verano y en invierno.
– Los niveles de humedad: si nos encontramos cerca del mar esto cobra una especial importancia.
– Los materiales disponibles en la zona: en el caso de diseño de una casa de madera bioclimática es necesario conocer si hay posibilidad de disponer de madera local o por el contrario deberemos importarla del extranjero.
– Conocer la arquitectura tradicional del lugar, si se utilizan elementos como porches, patios o pérgolas.
Orientación
La mejor orientación, por supuesto, siempre es la orientación sur, es la que nos permite el mayor asoleo a lo largo del día.
Es importante dispone al menos de una fachada a sur para poder calentar una casa. En ella, alrededor de un 60 al 75% de la superficie deberían se ventanas o superficies acristaladas para conseguir captar la radiación solar.
En el resto de orientaciones por supuesto este porcentaje se verá reducido puesto que las superficies acristaladas también son un punto débil en relación a la pérdida de calor. En función de las posibilidades del terreno podemos abrir ventanas a este y oeste para captar los primeros y últimos rayos de sol del día, sin embargo esto es necesario valorarlo en cada caso y tener en cuenta posibles obstáculos como vecinos.
En la fachada norte lo más importante es reducir la cantidad de cristal o en su defecto, que éste esté muy bien aislado con doble cámara y aislar muy bien los muros. Recordemos que en nuestra latitud el sol no incide en las fachadas norte y por ello se consideran fachadas frías.
Es necesario recordar que tan importante como captar sol es protegernos del mismo, así que todas las superficies de cristal deberán poder protegerse en verano, especialmente aquéllas ubicadas en las orientaciones sur y oeste.
Ventilación
Si en invierno el calor se consigue través de la radiación solar, ¿cómo llevamos a cabo el diseño de una casa de madera bioclimática para conseguir una buena temperatura en verano?
Sin duda, a través de la ventilación. Una corriente de aire a 3 metros por segundo -10,8 km/h- baja la sensación de temperatura en 1ºC. Aunque el aire esté caliente, que exista una corriente, conseguirá dispar el calor y mejorar nuestra sensación térmica.
Para que funcione en una vivienda es importante que exista la ventilación cruzada. Para ello hay que asegurar ventanas o aberturas en fachadas opuestas.
Esto puede ser difícil si la vivienda es muy grande o si se trata de una casa con muchas divisiones interiores. En estos casos nos podemos diseñar patios interiores para ventilar de forma natural todas las estancias.
Esto es lo que hicimos en Slow Studio, durante el diseño de la vivienda en Colomers para conseguir que todas las habitaciones tuvieran ventilación cruzada.
Aislamiento
Captar calor o enfriar una vivienda no sirve de mucho si después dejamos que se disipe. Para ello deberemos colocar un grosor de aislamiento térmico adecuado.
En el diseño de una casa de madera bioclimática, dependiendo de la zona en la que nos encontremos, solemos utilizar un aislamiento de grosor mínimo entre 15 y 20 cm de espesor.
Esta es una de las principales diferencias de diseño de una casa de madera bioclimática con una vivienda convencional.
Tradicionalmente las viviendas llegaban a no disponer de aislamiento o disponer de grosores del orden de 5 a 10 centímetros, algo completamente insuficiente según los estándares y conocimiento técnico actual.
Actualmente en algunas casa todavía se colocan entre 8 y 12 cm de grosor que, si bien mejoran el aislamiento de hace unas décadas, obligan a depender del consumo de calefacciones o aires acondicionados para tener una buena temperatura interior.
También hay comprobar que no existan puentes térmicos. Un puente térmico es un punto concreto de la envolvente en que, por carencias de diseño o constructivas, es decir, por omisiones del arquitecto o del constructor o bien por desconocimiento, se pierde la continuidad del aislamiento. Esto se debe normalmente a una mal resolución de los detalles constructivos y genera una pérdida de calor a considerar.
La madera como material de construcción
Como hemos comentado, una casa bioclimática puede diseñarse con muchos materiales, sin embargo en el artículo de hoy tratamos únicamente el diseño en madera y ello tiene unas implicaciones previas y de construcción a tener en cuenta.
En primer lugar, la madera como material natural y vivo puede moverse debido a cambios de temperatura o humedad, ser atacada por insectos o hongos o incluso llegar a pudrirse en condiciones extremas.
Por este motivo, la madera es un material que requiere un tratamiento previo, desde la decisión sobre el momento idóneo de tala del árbol hasta el proceso de secado y tratamiento previo a obra.
En general, en Slow Studio, recomendamos que en caso de construcción de viviendas nos ahorremos el tratamiento químico de forma que no emitamos emisiones de tóxicos al ambiente interior que pueden ser muy peligrosos para la salud. Además de cortar la madera en invierno cuando ésta se encuentra inactiva a nivel.
Estructura
La madera es un buen material estructural, ya que trabaja bien tanto en pilares como en vigas y es un material natural debido a que se obtiene directamente del bosque sin pasar por muchos procesos de transformación.
Se pueden construir diferentes tipos de estructuras dada la versatilidad de la madera. De entre ellos, hay tres tipos básicos que se deben conocer.
Estructura tipo ballon frame
El ballon frame -o sistema de bastidores- es el más utilizado a nivel mundial. Se trata de un entramado de listones de madera modulados donde las paredes, tanto interiores como exteriores, se convierten en la estructura que soporta la casa. Las ventajas de este tipo de estructura para el diseño de una casa de madera bioclimática es su rapidez de construcción, su precio asequible y que no se requiere mano de obra especializada.
Estructura tipo CLT
Las estructuras tipo CLT se refieren a paneles de madera contralaminada que trabajan de forma conjunta. Es decir, son paneles de madera pegados mediante un adhesivo que actúa como lo haría un muro de carga. Las capas se van intercalando entre sí, de forma que el sentido de las betas de un panel sea horizontal y el siguiente vertical. De esta forma aumenta la capacidad de la estructura y la dilatación y contracción de la madera se reduce a un mínimo irrelevante.
Estructura de vigas laminadas
Por último, la estructura de vigas laminadas es la más parecida a los sistemas convencionales con hormigón y metal. Son secciones longitudinales de madera encoladas entre sí para crear una viga que suele ir destinada a cubrir grandes luces, es decir, grandes distancias entre pilares. de madera Frente a una estructura estándar tiene una resistencia superior y su deformación es mínima gracias a las diferentes secciones unidas.
Protección contra el fuego
La preocupación frente al fuego es uno de los motivos por los que la madera no consigue una mayor utilización. Aun así, la madera ha sido durante muchos años uno de los principales materiales de construcción y más versátiles.
Los incendios suelen originarse en las cocinas o en algún aparato eléctrico. El incendio se da cuando la chispa tiene al alcance algún material combustible como muebles, cortinas alfombras.
La madera es un material con una conductividad térmica muy baja y en caso de incendio la temperatura no se transmitirá fácilmente hacia otras estancias. Además, como su expansión por culpa del calor es casi nula, no afectará al resto de estructuras y materiales de la casa.
En la normativa española está catalogada como un material desfavorable para el fuego. Pero la fácil combustión de la madera se da solo en la superficie. Por este motivo, una estructura de madera tardará más en quemar cuanto más gruesa sea su estructura.
Fachadas
En Slow Studio no solemos recomendar el acabado de fachada de madera a no ser que el cliente lo solicite expresamente o que se utilicen maderas como el alerce que es una madera que va quedando oscurecida con el tiempo y no requiere mantenimiento.
En caso de optar por una fachada de madera, las posibilidades son muy variadas, pero los distintos sistemas siempre tendrán en común una hoja exterior protegida contra el agua, una lámina cortavientos y un sistema de protección para evitar que el agua y la humedad suban mediante capilaridad en contacto con el terreno.
Paredes interiores
Los tabiques de madera se construyen de forma muy similar a los de de cartón-yeso. Se trata de construir una estructura a base de montantes que en este caso serán de madera y colocar unas placas de contrachapado, que en el caso de tabiques de madera serán preferentemente de fermacell un tablero de base celulosa.
De esta forma, entre las placas de ambos lados se pueden pasar instalaciones y/o colocar aislamiento acústico o térmico para separar estancias.
Las paredes interiores también se pueden hacer con madera maciza, aunque en estos casos quizás sean usadas también como estructura de la casa.
En caso de querer disponer de paredes radiantes, un sistema muy saludable de calefacción, deberemos combinar estos tabiques con un panel de mayor inercia térmica que mantenga el calor generado por los tubos de calefacción.
El diseño de una casa de madera bioclimática comprende tanto la adaptación al entorno y la reducción del consumo energético, como el uso de la madera como material de construcción. En Slow Studio tenemos experiencia en trabajar con madera y en construir casas respetuosas con el medio ambiente y las prexistencias, casas sanas y confortables que dan respuesta a las necesidades de cada familia.