por Maria Fernandez Alonso | Jun 23, 2021 | Industry Insights
Martí Boada – especialista en medio ambiente – me dijo un día que tendríamos que hablar de las maderas porque existen más de dieciséis mil especies de madera en el mundo. Hablando con otros expertos en las industrias de la madera aprendí que sólo dos mil se podrían comercializar para aplicaciones industriales. Muchas de estas especies se utilizan habitualmente en su país de origen y nos son desconocidas.
RETO: Te invito a que cojas un lápiz y un papel para listar durante un minuto todas las especies que te vengan a la mente y verás como difícilmente llenas una página. La madera, en general, es una gran desconocida y mucho más las diferentes especies.
Para construir o fabricar mobiliario es imprescindible conocer el aspecto de las distintas especies de madera, sus propiedades físicas, mecánicas y tecnológicas. Este conocimiento permitirá elegir la especie adecuada en cada situación. Elegir una especie implica, entre otros factores, saber con certeza la respuesta de una y otra especie en distintas situaciones climáticas, su comportamiento en procesos de elaboración, mecanizado, acabado y durabilidad.
¿Qué se debe tener en cuenta a la hora de elegir especies de madera para aplicarlas a los distintos usos industriales?
1. Reconocerla por su nombre botánico o científico debido a la falta de consenso internacional para su nomenclatura.
2. La procedencia geográfica
3. Color y tonalidad de la madera. El color depende de la albura, del duramen y las inclemencias climáticas a las que estuvo sometida durante su crecimiento. También es importante apreciar la tonalidad o matices características de sus vetas o bandas generadas por los anillos, el tejidos leñoso, sus fibras y la impregnación de sus tejidos por distintas sustancias colorantes como puede ser aceites gomas y resinas. También influyen las posibles deformaciones de los tejidos del árbol. El conocimiento de vetados es fundamental para elegir as técnicas adecuadas del despiece.
3.1. Anillos. Los anillos influyen en el aspecto final de la madera. Nos informan de la edad del árbol, la estación en que ha sido talada la madera que determinará también su grado de humedad.
3.2. Radios Leñosos. Su aspecto y tamaño influirá sobre el tipo de corte confiriéndole un aspecto diferencial final.
3.3. Fibra. Puede ser recta, ondulada, revirada y entrelazada. La fibra recta permite trabajar la madera con mayor facilidad mientras que la ondulada, revirada o entrelazad presenta dificultades en el proceso de transformación sin embargo, nos permitirá conseguir mayor variabilidad para diseños estéticos.
4. Propiedades Físicas como la densidad, la concentración y la dureza. Los parámetros de las propiedades físicas están recogidos en la norma UNE 56.540 y UNE 56.534.
4.1. Densidad. En el ámbito profesional, la densidad suele expresarse en kg/m cúbico y está relacionado con el contenido de la humedad que es fundamental porque la madera es un material higroscópico. Es decir, que absorbe el agua que influirá en su comportamiento tanto si se halla en estado líquido como si se halla en estado gaseoso.
4.2. Concentración. Se clasifica en función de su nervatura en función de un coeficiente volumétrico unitario que varía en función de la especie. Si no se dispone del coeficiente, tendremos que solicitar información sobre su estabilidad dimensional y su comportamiento den distintas condiciones ambientales tras el proceso de secado.
4.3. Dureza. Determina la resistencia que opone la madera a la penetración de cuerpos extraños pero necesarios en el proceso de transformación como por ejemplo los clavos, tornillos… La dureza está directamente relacionada con la densidad. A mayor densidad, mayor dureza. La dureza de la especie nos proporciona información de la dificultad para trabajarla ya sea manualmente o mecanizada.
5. Propiedades Mecánicas Determinadas por los factores que influyen en el crecimiento de la especie y la presencia de defectos. Las propiedades mecánicas varían según su contenido de humedad, la duración de la carga y la calidad de la madera. Los resultados variará en función de la dirección en la que se apliquen los esfuerzos.
Es importante distinguir entre la madera libre de defectos, es decir, sin nudos, fendas, desviaciones de la fibra…y madera con defectos. Las propiedades mecánicas de la madera comercial se obtienen a partir de piezas con dimensiones y la calidad existente en el mercado. Para elegir la madera estructural debe consultarse la siguiente normativa:
– Eurocódigo 5 sobre proyectos de estructuras en madera UNE ENV 1995;
– La norma UNE EN 338;
– Norma UNE-EN 1912:2012
6. Propiedades Tecnológicas. Aptitudes de las distintas especies implicadas en le proceso de transformación como el secado, aserrado, mecanizado, encolado, clavado y atornillado y acabado.
6.1. Secado. Proceso previo fundamental porque la madera es un material higroscópico y el contenido de humedad influye en su comportamiento. El secado de la madera consta de 3 fases:
FASE 1. Extracción tiene como objetivo aportar el grado óptimo de humedad que necesitamos para poder darle el uso industrial que deseamos.
FASE 2. Homogeneidad de las piezas de madera. Es decir, que todas las piezas que empleemos tengan el mismo grado de humedad y,
FASE 3. Acondicionado. Proceso al que es sometido la madera para liberarla de las tensiones que se originan durante el proceso de secado.
Si la cantidad de humedad que posee la madera no es la óptima, puede dar lugar a problemas como la aparición de deformaciones, fendas, abolladuras…
El tipo de secado se puede realizar al aire libre o bajo cubierta. Si el secado se realiza al aire libre será mucho más lento pues la madera está expuesta a las condiciones climatológicas que también afectan la concentración de agua.
Las recomendaciones sobre el secado de madera están recogidas en cédulas de secado sobre la extracción de agua en la madera que deben de ser complementadas con la consulta de bibliografía especializada sobre homogeneización y acondicionamiento de la madera.
6.2. Aserrado. En el aserrado influirán los aspectos comentados a continuación:
– Facilidad o dificultad de aserrado que dependerá del contenido de sílice, resina y de la dureza de la especie de madera que deseemos trabajar;
– El tipo de aserrado (manual, mecánico, con o sin aspiración…)
6.3. Mecanizado dependerá, entre otros, de aspectos como por ejemplo:
– Facilidad o dificultad también vendrá determinada por el contenido de sílice, resina, la dureza, la presencia de fibra entrelazada.
6.4. Uniones
6.4.1. Encolado. Si las uniones se hacen mediante encolado, requiere preparación previa que consiste en verificar la cantidad de humedad, las condiciones ambientales y el estado de la superfície de la madera. Después se valoraran las posibles reacciones químicas que variarán en función de las distintas especies de madera. En función de estas reacciones debe seleccionarse el tipo de cola a aplicar.
6.4.2. Clavado y atornillado. Antes de clavar y atornillar se debe verificar posibles problemas que puedan aparecer por la resistencia de la madera. Si la madera tiende a fendarse, será necesaria la utilización de puntas finas.
6.5. Acabado o aptitud que presentan las distintas especies de madera al aplicarle tintes, barnices u otros productos. Al igual que con la aplicación de colas, requiere poner especial atención al preparado y a las posibles reacciones químicas que puede producir la aplicación del producto a aplicar.
7. Durabilidad e Impregnabilidad. Ambas recogidas en la norma UNE 350-2016.
7.1. Durabilidad natural que vendrá determinada por la afectación de agentes degradadores como son los hongos xilófagos, insectos xilófagos, termitas y xilófagos marinos. La durabilidad de la madera frente a los agentes degradantes está siempre relacionada con el duramen y la albura puesto que és la fuente con la cuál se alimentan los distinto agentes degradantes.
7.2. La impregnabilidad. La impregnabilidad de la madera es la facilidad que presenta para ser penetrada por un líquido. Esta propiedad es importante pues la madera se puede tratar con productos que permitan su protección contra el fuego, agentes degradantes…
Y, finalmente, los profesionales actuales recomendamos el uso de madera certificada que garantiza la buena práctica medioambiental que permite seguir el rastro del origen de la madera y fomenta el uso de madera sostenible.
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por Maria Fernandez Alonso | Feb 24, 2021 | Industry Insights
Sí, si es necesario disponer de un estándar Passivhaus Mediterraneo. Para entender esta respuesta es necesario conocer cómo se ha definido el estándar Passivhaus en Alemania y las condiciones climatológicas de las regiones mediterráneas.
¿Qué es el estándar PassivHaus?
Passivhaus proviene del alemán significa casa pasiva que en bibliografía inglesa viene referido como passive house standard. Consiste en el establecimiento de estándares para construir viviendas que disponen de gran aislamiento térmico mediante un riguroso control de factores como las infiltraciones, la calidad del aire interior, aprovechamiento de la energía proveniente del sol con el fin de lograr una mejor climatización y obtener una reducción del consumo energético que oscila alrededor del 70% en comparación con las construcciones convencionales.
Principales características de una casa pasiva:
– Ausencia de puentes térmicos que son los responsables de fugas de temperatura del interior al exterior y viceversa. De hecho, las viviendas pasivas se construyen con materiales de gran aislamiento térmico y disponen de puertas y ventanas de alta prestación.
– Ventilación mecánica con recuperación de calor. Aprovecha el calor humano y de los electrodomésticos
– Estanqueidad del aire. Se impiden corrientes por lo que requiere regeneración de éste.
Las construcciones en madera cumplen con todas las características de las edificaciones pasivas y ofrecen las siguientes ventajas como, por ejemplo, la eficiencia energética. La madera es también uno de los materiales que inciden sobre el impacto de la huella ecológica pues al ser un sumidero de anhídrido carbónico, las construcciones en madera son mucho más sostenibles durante toda su vida útil a lo largo de la cuál, mantiene intactas todas sus propiedades.
Las construcciones en madera, aparentemente, tienen un coste superior. Sin embargo, al ponderar otros factores como su aislamiento térmico que supone un importante ahorro en el coste energético o la necesidad de prescindir de estructuras de revestimiento utilizadas en la construcción con estructuras de acero y hormigón hacen que las construcciones en madera sean más económicas a largo plazo.
¿Te imaginas que todo tu coste energético no sea superior a un euro por día?
Diferencias entre Alemania y las regiones Mediterráneas: el clima. La diferencia climática marca el punto de controversia, pues Alemania es mucho más fría y, por lo tanto, requiere mayor aislamiento térmico.
El Passivhaus alemán requiere que las ventanas no pueden abrirse con la finalidad de conseguir el confort térmico en el interior de la vivienda. Sin embargo, en las regiones Mediterráneas supone un gran problema durante las épocas estivales.
Las construcciones pasivas en España se impulsan a través de las siguientes asociaciones:
Green Building Council España.
Plataforma de Edificación de Casas Pasivas, PEP.
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por Maria Fernandez Alonso | Feb 9, 2021 | Industry Insights
Una
casa pasiva es una casa que se adapta a las condiciones climáticas y geográficas. Su ubicación determinará, por tanto, su orientación para optimizar la captación y la protección frente a las radiaciones del sol. Las casas pasivas están dotadas de un elevado grado de aislamiento para eliminar los puentes térmicos – fugas de temperatura del interior al exterior de la vivienda o viceversa – y para conseguir una estanqueidad optima del aire exterior en toda la vivienda. El objetivo de las casas pasivas es conseguir un alto grado de eficiencia energética.
Las casas pasivas pretenden objetivos que inciden positivamente sobre nuestra calidad de vida:
1. Son casas saludables. Su diseño esta pensado para cuidar la salud de las personas que la habitan. Pasamos de promedio el 80-90% de nuestro tiempo en espacios interiores. Por este motivo, es importante que el diseño de nuestro hogar se adapte a nuestras necesidades domésticas, de ocio y especialmente en esta época de pandemia por COVID 19, a nuestras necesidades laborales pues gran parte de la población ha tenido que improvisar y adaptar su entorno doméstico al tele trabajo. Los materiales sostenibles -entre estos, la madera- tienen un importante papel en las construcciones pasivas
2. Las instalaciones eléctricas de una casa pasiva están diseñadas para evitar los campos electromagnéticos. Si la casa pasiva se construye en madera, se debe tener en cuenta que la madera puede generar problemas relacionados con los campos eléctrico salvo que se trabaje con materiales ligeros. Además, al realizar instalaciones eléctricas en madera debe tenerse en cuenta que la madera es un material higroscópico por lo que es especialmente recomendable vigilar su contenido de humedad, el proceso de secado y los tratamientos a los que ha sido sometida. Para ofrecer garantías os expertos recomiendan utilizar cables apantallados, protegidos con mallas metálicas con toma de tierra y trabajar con CLT (Contra Laminated Timber o, madera contra laminada).
3. El diseño de una casa pasiva se proyecta con materiales libres de compuestos orgánicos volátiles. Por lo general, las concentraciones de formaldehído suelen ser bajas por ser componentes por su volatilidad. El grado de sensibilidad a estos compuestos varían en función de la sensibilidad individual afectando a la salud según el grado de sensibilidad personal. Entre los principales compuestos volátiles hallamos los formaldehídos que suelen concentrarse en barnices de urea formol que se emplean frecuentemente en el tratamiento de pavimentos de madera. También, pueden hallarse en habitaciones cuyos muebles hayan sido tratados con productos con elevados contenidos de formaldehídos.
Los expertos recomiendan tratar la madera con productos naturales y libres de estos compuestos orgánicos volátiles tanto al proyectar el diseño y vigilar su cumplimiento durante el proceso de ejecución. De este modo, pueden evitarse no sólo riesgos para la salud sino también, la afectación de una construcción por insectos xilófagos.
4. Una casa pasiva nos provee de calidad de aire interior para prevenir enfermedades respiratorias como el asma o el cáncer de pulmón. La calidad del aire interior viene determinada por las sustancias químicas que empleamos en nuestro ámbito doméstico, por los electrodomésticos que pueden irritar ojos, nariz y garganta. Es especialmente importante que los profesionales de la construcción presten especial atención al diseñar los sistemas de climatización (calefacción, ventilación y humedad interior).
Las casas pasiva son eficientes energéticamente por su sistema de ventilación. En este punto, se produce una diferencia de criterios entre los estándares mediterráneos y europeos. El estàndard europeo se diseña mediante sistemas de ventilación mecánica. Estos sistemas son ecológicos y no requieren la apertura de ventanas minimizando las oscilaciones térmicas y disminuyendo el consumo energético. Además de eficientes, son sistemas saludables que permiten la renovación del aire interior, la extracción del aire viciado y los malos olores…
En las regiones mediterráneas la falta de ventilación es un handicap especialmente durante las estaciones estivales perdiendo relevancia para el confort térmico la hermeticidad del edificio. Por este motivo y añadiéndole el previsible incremento de las temperaturas debido al cambio climático, este principio carece de sentido debido a razones climatológicas.
La humedad relativa adecuada oscila entre el 40 y el 60%. Por debajo del 40% la humedad ya ocasiona problemas. Es recomendable que la humedad relativa no supere el 50%.
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por Maria Fernandez Alonso | Ene 17, 2021 | Industry Insights
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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