Peligros que amenazan los bosques catalanes
Tenemos la responsabilidad de conocer qué peligros amenazan a los bosques catalanes es esencial para gestionar un territorio cuya superfície forestal ocupa la mayor parte de Catalunya, (más…)
Humedad en la madera
La humedad que contiene la madera es un concepto muy importante pues influye en las propiedades físicas y mecánicas de la madera, le confiere mayor estabilidad dimensional y también le proporciona resistencia al ataque de seres vivos. La madera posee humedad porque contiene agua. El agua en el árbol es el vehículo de transporte que utilizan las plantas para su alimentación. Además, la madera es un material higroscópico por lo que mantiene el agua en su interior. Su higroscopicidad es un factor esencial al proyectar una construcción con madera pues sus modificaciones inciden sobre sus características físicas y mecánicas.
El contenido de agua en la madera se presenta de 3 formas:
- Agua de constitución o combinada. Está integrada en la estructura leñosa, formada por sus propios compuestos químicos y se elimina quemando la madera.
- Agua de impregnación o saturación. Su denominación es debida a que impregna la pared de las células y se introduce en ésta. Al perder o ganar agua, la madera se deforma:
- Agua libre, Absorbida por capilaridad y presente en el lumen – estructura tubular interna. Es más fácil de eliminar. Al perder la humedad, el árbol no recupera la humedad de la atmósfera. Sólo se recupera por inmersión directa en agua. Por lo tanto, no tiene repercusiones de interés para la construcción en madera ya que sólo se percibe una variación aparente de su densidad.
La impregnación y el agua libre son las aguas que componen la humedad de la madera. Si la madera pierde agua, se contrae. Si, la gana, se hincha. El contenido de agua de la madera se puede eliminar sometiéndola a temperaturas de 100 – 110º C por calentamiento.
La humedad de la madera se concentra en la albura – en la cuál se ubican los anillos más jóvenes del árbol. – y está presente en menores cantidades en su duramen – tejido duro leñoso . La época del año en la cuál se tala la madera, afecta la cantidad de agua que contiene. Así, en la época estival, la madera posee mayor contenido de agua que durante el invierno.
La madera es un material higroscópico que absorbe o desprende agua según las condiciones ambientales. Al exponerla al aire, la madera pierde agua y se estabiliza en función de variables como la temperatura y la humedad.
Según el contenido de agua, tenemos 4 tipos de maderas:
Madera verde es madera recién talada y por tanto, hay que dejarla que se seque.
Madera Saturada, contiene un 30% de humedad sin agua libre.
Madera Semi Seca, contiene entre el 30% y el 33% de humedad.
Madera Comercialmente Seca, contiene entre el 18 % y el 30% de humedad
La madera varía su volumen según su contenido de humedad. Esta variabilidad hace que sea importante conocer el grado de humedad pues si no, el arquitecto no podrá realizar adecuadamente los cálculos de su proyecto. La madera valora su volumen en función de cómo se calienta el ambiente en el cual se halla. Por lo tanto, al diseñar deben consultarse gráficas de equilibrio higroscópico.
Si extraemos el agua de saturación será más inestable.
En las construcciones con madera se utiliza madera con humedad en equilibrio que es la humedad que presenta la madera a 20ºC en un ambiente con el 65% de humedad relativa del aire. Según la naturaleza de las construcciones de madera el grado de humedad varía.
La humedad de la madera tiende a estar en equilibrio con el estado del aire ambiente. Este equilibrio no es el mismo si la madera está secándose, que si está absorbiendo agua.
Si el agua desaparece de la pared celular, se saturan las fibras de la madera y al evaporarse se produce un proceso de secado que modifica las propiedades físicas y mecánicas de la madera. Generalmente, la dureza y gran parte de sus resistencias mecánicas incrementan al tiempo que se reduce el volumen por efecto de la disminución del volumen de las paredes celulares.
A partir del 30% de humedad, la resistencia ya no baja. Una madera seca aumenta su resistencia. Esta propiedad convierte a la madera en el material más resistente en situación de incendio. El resto de los materiales de construcción son menos resistentes. La madera es más fácil de manipular, basta con 4 herramientas para conseguir su ajuste. También es mejor aislante térmico que el acero y el hormigón.
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Comportamiento de la madera frente al fuego
Museo de Londres. Incendio 1666
El comportamiento del la madera frente al fuego se ha mitificado con el objetivo de reemplazarla por otros materiales en la industria de la construcción.
El más importante de estos mitos es el relacionado con el comportamiento de la madera frente al fuego debido a grades incendios como por ejemplo:
– Roma (año 64);
– Londres. Del 2 al 5 de septiembre de 1666. Tras el incendio de 1.666 surge la primera normativa que impide el uso de la madera entre edificios medianeros.
Con la Revolución Industrial en el s. XVIII y en el s. XIX en Estados Unidos se empezó a prohibir la construcción con estructuras de madera para prevenir incendios sustituyendo la madera en la construcción por mampostería, hormigón y acero.
La utilización de acero y hormigón en estructuras de acero y hormigón se percibió como la solución contra el problema de los incendios. Sin embargo, incendios como el de Chicago (1871), San Francisco (1906) mostraron que los materiales de construcción que se utilizaron como alternativos eran igual de devastadores. Todos los edificios, independientemente de los materiales con los cuales hayan sido construidos deben de cumplir las normativas contra incendios.
Mito: La Construcción en madera se quema y no es resistente frente al fuego
Realidad: La madera es un material combustible. Sin embargo, es el más resistente en situación de incendio.
Es bastante difícil que los incendios se originen en los elementos constructivos, lo más frecuente es que se inicie o por sobrecarga o, en los objetos contenidos en el interior de los edificios como los muebles o tapicerías. La madera, a diferencia del acero y el hormigón, es combustible y por este motivo, requiere la toma de precauciones tanto ignífugas como de propagación. Además, debe preverse que, en caso de incendio, se pueda realizar una rápida extinción del fuego.
La madera necesita temperatura para poder quemar. Empieza a arder entre los 270 y 300 º C. La madera al quemar crea una capa carbonizada, actúa como aislante. Tras retirarla se observa que mantiene intacto su interior y que conserva sus propiedades físico – mecánicas. La testa, que es la parte que más nos interesa en la industria de la construcción, está protegida. La zona que se carboniza es la parte exterior y ésta, posee aislamiento térmico. Es decir, la madera, se auto aísla
Generalmente, en una situación de incendio el fuego va de abajo hacia arriba, carboniza la parte exterior produciéndose la pirólisis – descomposición de un compuesto químico por la acción del calor –y se mantiene la parte interior intacta. La madera no pierde resistencia, pierde sección. Y la pérdida de sección viene determinada por su grosor, cuanto más gruesa sea la madera, más tarda en destruirse su duramen.
Muchas estadísticas son inexactas. Neil Gibbins, jefe de bomberos de Devon & Somerset Fire Rescue Service (UK), los rescates en un edificio de madera no son problemáticos dado que se conoce cómo se va a comportar frente al fuego. Según las estadísticas, uno de cada ocho incendios se produce en un edificio de madera, pero lo que nos debemos preguntar es qué porcentaje de edificios de madera se han tomado en cuenta al realizar esta estadística.
La madera se puede tratarse para mejorar su resistencia al fuego. En el mercado existen diferentes tratamientos y un gran abanico de productos ignífugos. También existen técnicas como las del SHOU-SUGI-BAN (焼 杉 板) – traducción: como tablero quemado- que consiste en quemar la madera mejorando su durabilidad. Esta técnica cambia la estética y mejora la resistencia de la madera especialmente en zonas de la costa. El salitre de la costa y la humedad estropean la madera. Con la aplicación de esta técnica se consiguen diferentes tipos de acabados utilizados en diferentes ámbitos constructivos. Además, esta técnica previene frente a los ataques de insectos xilófagos. Al quemar la madera, pierde una importante parte de su celulosa que es el principal alimento de estos insectos que, prioritariamente elegirán una madera más rica en esta sustancia.
Se trata de una técnica laboriosa que actualmente se está extendiendo. Puede aplicarse en diferentes especies de madera. Se halla en proceso de industrialización. Se quema con sopletes y los resultados estéticos varían en función del tiempo de exposición a la llama, la forma en la que se cepilla y se trata dando lugar tonos y acabados diferentes
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Anatomía del árbol
Conocer la anatomía del árbol es fundamental para entender cómo utilizar la madera, material resistente y dinámico, en la construcción. (más…)
La electricidad en las construcciones de madera
La electricidad en las construcciones de madera puede generar riesgos para la salud humana. Las construcciones en madera se deben adaptar al estilo de vida actual y éste requiere disponer de instalaciones eléctricas en nuestros hogares pues son consideradas como estándar de confort en todos los hogares pues facilita tareas domésticas como cocinar, lavar la ropa, … También hacemos uso en nuestro tiempo de ocio de otros dispositivos electrónicos como televisores, vídeos, equipos de música… Además, la energía eléctrica es esencia en la mayor parte de nuestras actividades tanto domésticas como laborales.
De las descritas circunstancias se deduce que, para proyectar en madera, es importante conocer cómo interactúan la madera y la electricidad. La madera es un material no conductor, pero contiene agua que si es un elemento conductor de la electricidad.
La madera es un material higroscópico. Su grado de absorción o pérdida de agua varía en función de la humedad relativa del medio ambiente. El agua está presente en la madera de tres formas:
1. Líquida: a través de los lúmenes de las células mediante tensión capilar;
2. Vapor, a través de los lúmenes de las células;
3. Difusión molecular, a través de las paredes celulares
El contenido de humedad de la madera varía en función de si la madera está recién talada o no. La madera recién talada no dispone de suficiente tiempo para secarse, por tanto, su contenido de humedad es mayor y oscila entre el 40-200 %. Este contenido disminuye una vez se ha secado, oscilando entre 8 % y el 25 % según su peso, dependiendo de la humedad relativa del aire. El promedio habitual, la humedad residual en una habitación construida con madera está entre el 10 y el 18 por ciento.
La humedad residual suele almacenarse en las vigas de maderas generando un importante riesgo pues los campos eléctricos no pueden escapar especialmente si la construcción en madera no dispone de una toma de tierra. Este es un detalle fundamental para proyectar una construcción segura.
El contenido de humedad de las distintas especies de madera hará que éstas sean un material más o menos conductivas. Entre las maderas con mayor grado de conducción eléctrica destacan el fresno blanco, el arce rojo, el roble rojo y el cerezo negro mientras que entre las de menor índice de conductividad hallamos el pino, el cedro y el abeto.
Para proyectar una construcción en madera en la cuál se realizaran instalaciones eléctricas es necesario que el arquitecto valore:
Su grado de conductividad. La conductividad de la madera pude variar por encima de los 10º C. Sin embargo, la cantidad de humedad que contenga es un factor que influirá pues a mayor contenido de humedad, mayor conductividad eléctrica.
Su constante dieléctrica. A temperatura ambiente, la madera seca tiene una constante dieléctrica que oscila entre 2 y 5. Esta constante disminuye lentamente al incrementar la frecuencia del campo eléctrico. Si aumenta la temperatura o la humedad también aumenta la constante dieléctrica.
Su factor de potencia dieléctrica. El factor de potencia dieléctrica de la madera oscila entre 0,01 para madera seca y 0,95 en especies con gran contenido de humedad. Este factor estará bajo la influencia de la interacción de la frecuencia, el contenido de humedad y la temperatura para determinar sus máximos y mínimos.
Si las construcciones en madera mal están mal proyectadas pueden someter a las personas que habitan estas viviendas a dosis constantes de contaminación electrónica desencadenando graves problemas de salud. Para protegernos debemos tomar las siguientes precauciones:
1. Uso de cables blindados para minimizar los campos electromagnéticos de baja frecuencia.
2. Correcta ubicación de los interruptores para evitar cortocircuitos.