Seccin 5 - Diseo, tcnicas de construccin y costos de viviendas con componentes de madera

E. LEVIN

E. LEVIN es Subdirector y Arquitecto Jefe de la Timber Research and Development Association (TRADA) (Asociacin de Investigaciones y Desarrollo Tecnolgico de la Madera), Hughenden Valley, High Wycombe. Bucks (Reino Unido). Este documento se prepar con la cooperacin de A.V. Bassili, de la Organizacin de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), Viena (Austria), y est largamente basado en los documentos de antecedentes que se relacionan al final, a cuyos autores se agradece su colaboracin.

Como el problema de la vivienda en todos los pases, tanto los industrialmente desarrollados como los que se hallan en vas de desarrollo, estriba principalmente en proporcionar viviendas baratas, es evidente que el tema fundamental de esta seccin constituye, a su vez, el ncleo de toda la Consulta. Aunque la disminucin general del uso de la madera por unidad de vivienda en la construccin de casas puede atribuirse a muchos factores, no hay duda de que, en ltimo anlisis, slo contribuirn positivamente a la solucin de este problema las aplicaciones ms racionales de la madera en la construccin, teniendo en cuenta la viabilidad tcnica y la competitividad de los costos.

Gran parte de la informacin presentada en otras secciones cubre ya algunos aspectos de este tema. La Seccin 3, en particular, contiene descripciones detalladas de mtodos corrientes de construccin de viviendas en Amrica del Norte, as como algunas innovaciones recientes. La Seccin 4 hace referencia a muchos factores que afectan al diseo y la construccin. En este documento no se va a repetir la informacin ya dada en otros lugares ni a resumir los muchos documentos de antecedentes o documentos especiales presentados en esta seccin. Cuando convenga, se har referencia a cada una de estas valiosas ponencias.

En trminos generales, esta seccin estudia la eficacia y la economa en el diseo y en la construccin, y tratar de dar una panormica de las siguientes cuestiones:

Aspectos diversos de diseo y su repercusin en el posible uso de la madera y en la economa de la construccin de viviendas.

Mtodos actuales de diseo estructural, principios bsicos de los sistemas estructurales y sus limitaciones.

Relacin entre los sistemas estructurales y los mtodos de produccin y de edificacin.

Opciones en los mtodos de produccin y su relacin con las industrias de la construccin y las condiciones del mercadeo de los diversos pases.

Comparacin de los costos de las casas de madera con otros materiales y otros mtodos de construccin.

Teniendo en cuenta lo anterior, la poltica que debera seguirse para aumentar la utilizacin de la madera, mejorar la eficiencia del diseo y reducir los costos.

Esta seccin no slo trata de casas de madera, sino, como se deja entender en el ttulo, de los componentes a base de madera. La parte principal del documento se refiere a los elementos estructurales (muros, suelos, cubiertas) y sus diversos componentes; pero tambin se examinan los usos no estructurales (carpintera de taller, ebanistera, revestimientos y otros acabados) y los usos auxiliares (encofrados, andamiajes, etc.).

Diseo

DEFINICIN

En general, el trmino diseo tiene muchas connotaciones. En este documento se trata principalmente de diseo en la construccin, entendindose por ello el concepto de casa, elemento o componente que logra satisfacer las exigencias funcionales pertinentes para una aplicacin o uso concreto (dureza y estabilidad, durabilidad, pirorresistencia, resistencia al desgaste, etc.). El concepto de diseo en el sentido de tipos de habitacin y reparto de los aposentos, o de distribucin y planos de los solares y dems detalles urbansticos slo se aborda brevemente en relacin con su efecto en la construccin de edificios en general y el uso de la madera en particular.

URBANIZACIN Y DENSIDADES DE VIVIENDAS

El impacto de las consideraciones urbansticas, y en particular de las densidades residenciales y normas de aprovechamiento del espacio edificable sobre el uso de las construcciones de madera para viviendas baratas, puede ser de gran trascendencia. En muchas regiones del mundo en donde abundan los productos forestales, la construccin de casas de madera ha sido y sigue siendo hoy una tradicin viva. Empez siendo una especialidad de artesano basada en mtodos de construccin de viviendas rurales. Su desarrollo posterior y aplicacin a la construccin de viviendas urbanas sigue basndose, por lo general, en tcnicas convencionales, e incluso los sistemas ms industrializados de casas de madera estn concebidos principalmente para la fabricacin de casas monofamiliares y, en menor proporcin, para casas de viviendas mltiples de poca elevacin.

En los pases industrializados, y cada vez ms en los pases en desarrollo, la necesidad de ms viviendas se concentra en las aglomeraciones urbanas. Si no se le pone coto planificando a escala urbana y regional y estableciendo controles adecuados, esta presin produce invariablemente densidades residenciales excesivas, con construcciones de gran elevacin en las ciudades; alrededor de stas se produce con frecuencia el fenmeno de cinturn muy denso de viviendas insalubres construidas con medios improvisados. Las consecuencias sociales de estos crecimientos no planificados han sido objeto de muchos estudios de ndole nacional e internacional (vase Seccin 1 y sus referencias). En lo que conviene insistir aqu es que, planificando y trazando con perspicacia una urbanizacin, es posible lograr densidades relativamente altas con buen aprovechamiento del espacio edificable; la mayora de las viviendas pueden ubicarse en edificios que no excedan de tres o cuatro pisos, con densidades moderadas en casas de dos pisos construidas en hileras, grupos u otras formas de reunin. Estas casas pueden construirse con estructuras de madera usando tcnicas de construccin bien probadas.

De los estudios realizados en el Reino Unido sobre la economa del desarrollo urbano (15, 21) puede colegirse la tendencia regresiva del crecimiento (en trminos del aumento de la densidad de alojamientos por solar), conforme aumenta la elevacin de los edificios, si se quiere amenizar la urbanizacin manteniendo espacios entre los edificios y creando otros detalles ambientales. El aumento de mayor rendimiento conseguido (40 por ciento) fue construyendo casas de dos pisos en lugar de un piso, pero, al pasar de dos a tres pisos, la densidad neta residencial slo se increment en 15 a 30 por ciento (segn clculos diferentes). Por encima de los cuatro pisos el aumento de densidad result insignificante.

Los costos relativos de las viviendas construidas en los diversos tipos de estructura (aplicando mtodos convencionales de construccin) quedaron resumidos en el estudio del Ministerio de la Vivienda y Gobierno Local, segn figura en el Cuadro 1.

CUADRO 1. - COSTOS RELATIVOS DE CONSTRUCCIN POR CUARTO SEGN TIPO DE ESTRUCTURA

Tipo de estructura Factor costo

Casas

Bloques de dos casas con pared medianera 1,0

Contiguas, de 2 pisos en hilera 1,0

Contiguas, de 3 pisos en hilera 1,1

Apartamentos

En edificios de 3 pisos 1,2

En edificios de 5 a 6 pisos, con muros de carga 11,5

En edificios de 6 a 10 pisos, con estructura porticada 21,7

FUENTE: Reino Unido. Ministry of Housing and Local Government. The density of residential areas, Londres, HMSO, 1952.

1 El pronunciado aumento de los costos cuando se alcanzan elevaciones de 5-6 pisos puede atribuirse principalmente a la necesidad de instalar ascensores, que son siempre caros y con frecuencia llegan a ser una molestia social en los edificios de viviendas baratas.

2 Al incluir servicios como lavanderas y guarderas infantiles, etc., se produjeron aumentos del factor costo de hasta 2,5.

Se lleg a la conclusin de que a el costo por cuarto disminuye independientemente del costo del solar al aumentar la densidad hasta el mximo posible en edificios de viviendas de dos pisos. Ms all de esa elevacin, cuando es necesario hacer apartamentos, el incremento de los costos de estructura provoca un aumento muy pronunciado del costo por cuarto. Para densidades an mayores, vuelve a disminuir ese costo; pero, a menos que el precio del terreno sea muy caro, no desciende al primer mnimo, incluso si se aumenta la densidad a 200 cuartos por acre (aproximadamente 500 por ha). En resumen, las altas densidades slo son rentables (en un sentido estricto) cuando la tierra es muy cara.1

1 Segn Stone (21) el costo de los terrenos en el Reino Unido en 1959 hubiera tenido que exceder de 24000 libras esterlinas por acre (60000 libras esterlinas por ha) para justificar econmicamente la edificacin de casas de ms de dos pisos.

ELEVACIN DE EDIFICIOS RESIDENCIALES Y SU EFECTO SOBRE EL USO DE LA MADERA EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Las consideraciones anteriores se refieren a viviendas de cualquier tipo de construccin. Las implicaciones, por cuanto se refiere al uso de la madera para elementos estructurales, son evidentes. Todo uso intenso de la madera, sin sacrificar la seguridad y la economa, exigir la construccin de casas de elevacin baja y media. Los cdigos de la construccin, que tienen muy en cuenta el riesgo de incendio, imponen restricciones ms o menos severas sobre el uso de la madera para construcciones residenciales (vase Seccin 4, Parte II). Sin embargo, con rarsimas excepciones, las restricciones aumentan con la elevacin de los edificios. Tambin hay consideraciones de tipo funcional y de larga experiencia que tienden a favorecer la construccin baja. La clasificacin de tipos de edificios del Cuadro 2 indica hasta qu punto se usa o puede usarse la madera en los elementos estructurales correspondientes.

CUADRO 2. - USO POTENCIAL MADERA SEGN EL TIPO DE CONSTRUCCIN

Tipo de casa Uso de madera en elementos estructurales

A. MONOFAMILIAR

1. De 4 fachadas, 1-2 plantas i) Construccin exclusivamente de madera posible y corriente; no hay restricciones inherentes, siendo pocas las impuestas (v.gr., emplazamiento a distancia suficiente de los linderos si se usa madera para revestimientos o cubiertas).

ii) Construccin mixta tambin corriente sobre todo con muros de mampostera, pero las cubiertas, y con frecuencia tambin las divisiones horizontales, son de madera; las mismas restricciones que para Al(i).

2. Bloques de 2 casas con pared medianera; casas en hilera, grupos, etc., 1-3 plantas i) Es posible la construccin exclusivamente en madera, ya que ciertos cdigos de la construccin permiten hacer paredes medianeras de madera a condicin de darles suficiente pirorresistencia y aislamiento acstico.

ii) La construccin mixta es ms corriente ya sea como en Al(ii) o con paredes medianeras de mampostera y el resto de los elementos construidos con madera.

B. MULTIVIVIENDAS

1. Bloques de apartamentos de mediana elevacin, 2-4 pisos o maisonnettes1 i) Es posible la construccin exclusivamente en madera, pero generalmente est ms restringida por los reglamentos. Las divisiones horizontales a base de con suficiente aislamiento acstico son tambin ms difciles de construir que las paredes medianeras.

ii) La construccin mixta es bastante corriente, excluyndose generalmente la madera de las paredes medianeras y de las divisiones horizontales, pero usndose sta para los paramentos exteriores y las cubiertas. Tambin es posible la construccin sin madera (mampostera y hormign) de todos los elementos de paredes y divisiones horizontales, reservando la madera nicamente para las estructuras de cubiertas.

2. Casas de gran elevacin, 5 o ms pisos i) Los cdigos de la construccin suelen prohibir el uso exclusivo de madera.

ii) La construccin mixta con secciones (o mdulos) acabadas en fbrica, con materiales a base de madera y entramados de carga hechos de acero u hormign est en etapa de desarrollo experimental, quedando por resolver muchos problemas para satisfacer las exigencias impuestas por los reglamentos o por las solicitaciones.

iii) La construccin mixta de uso corriente requiere la combinacin de elementos estructurales sin madera con otros a base de madera que no lleven carga (v. gr., tabiques y/o paramentos exteriores); cuando se permiten los revestimientos de madera, la distancia hasta los linderos suele ir vinculada a la elevacin del edificio.

1 Viviendas de dos pisos con escalera interior, en estructuras multipisos.

Del cuadro se desprende claramente que, tanto desde el punto de vista de la experiencia tcnica como del cumplimiento de los cdigos de la construccin, las edificaciones de gran elevacin son actualmente incompatibles con un uso intensivo de la madera para fines estructurales. Resulta, por lo tanto, que las medidas de urbanizacin encaminadas a impedir excesivas densidades no slo son necesarias para desarrollar zonas residenciales que sean econmicas, salubres y socialmente aceptables, sino para garantizar la utilizacin satisfactoria de la madera para funciones estructurales.

Otra consideracin que debe tenerse en cuenta con relacin al tipo de casa es la inflexibilidad de los edificios de viviendas multifamiliares cuando se quieren hacer adiciones en el futuro. Las casas monofamiliares se prestan a la ampliacin de la superficie habitable mediante la adicin de otro piso o la construccin de extensiones en la parte posterior, incluso tratndose de casas contiguas en hileras o en grupos. Para evitar el caos arquitectnico, ese tipo de extensin ha de planificarse por adelantado, imponindose controles rgidos a su ejecucin. Dada la tendencia general a la familia numerosa en los pases en desarrollo, frecuentemente combinada con ingresos modestos, la mencionada flexibilidad gozar inevitablemente de la simpata de los planificadores.2 La construccin de madera es ideal para hacer extensiones posteriores, siendo escaso o nulo el costo inicial adicional. En las urbanizaciones de densidad media, con casas en hilera o en grupos, las paredes medianeras sin madera, o preferiblemente a base de losas de cemento y lana de madera, ofrecen probablemente la solucin ms sencilla.

2 A este respecto, hay conflicto de opiniones entre H.J. Bargess, Experience with the promotion of wood in housing in the tropics (38) y los promotores de un reciente plan de viviendas en el Per (mencionado en la Seccin 1).

PLANOS DE VIVIENDAS Y PRINCIPIOS DE PLANIFICACIN

La planificacin de viviendas, tanto desde el punto de vista de la estructuracin general de las casas como de la distribucin de los aposentos y servicios, influye decisivamente en la economa de la construccin, cualesquiera que sean los materiales utilizados. El clima y las costumbres son factores primordiales, pero influyen tambin el tipo de estructura y las caractersticas y restricciones impuestas por los propios materiales de construccin disponibles. Hay pocos datos prcticos sobre la economa relativa de planos de viviendas diversos, pero que ofrezcan alojamiento comparable. No obstante, es posible indicar unas cuantas tendencias comprobadas de particular importancia para el uso econmico de la madera.

1. Por regla general, los planos rectangulares son los ms econmicos, sobre todo para el uso de madera y de paneles a base de madera, por ser estos materiales generalmente rectilneos y de forma rectangular. Dichos planos se prestan mucho mejor a la normalizacin de los elementos y componentes; la coordinacin dimensional de los planos con los materiales disponibles puede contribuir considerablemente a evitar trabajos innecesarios (de corte y juntura) y desperdicios. Convendra adoptar la coordinacin modular en la planificacin si se manufacturan los materiales y componentes de edificios con arreglo a normas modulares.3 La adopcin lo antes posible de normas modulares por los institutos nacionales de normalizacin evitar cambios costosos a la industria cuando, ms tarde, la produccin est bien establecida. Uno de los modos de alentar la adopcin de normas en general, y de normas modulares en particular, es imponerlas con carcter obligatorio en el sector pblico.

3 El trmino mdulo se utiliza aqu en el sentido ms corriente de unidad definida de incremento para la coordinacin dimensional de los componentes. Sobre las ventajas de esta coordinacin, vase G.F. Prange, Uses of sawn lumber in housing (45).

2. Para las casas de cuatro fachadas, los planos que ms se acerquen al cuadrado (en su forma general) son los que dan mximo espacio habitable en el mnimo volumen cerrado; pero esta consideracin queda supeditada al uso de las secciones y largos normalizados que haya en el mercado y las formas del plano quedarn dictadas por ellos.

3. Tratndose de casas en hileras, las fachadas estrechas suelen ser ms econmicas, tanto desde el punto de vista de los costos de construccin (servicios a pie de obra) como de los costos del edificio (v.gr., reduccin de espacios a cubrir con miembros de madera en los suelos y cubiertas tratndose de crujas entre paredes medianeras).

4. En general, toda proyeccin que se salga del mero rectngulo aumenta los costos y debe evitarse, a menos que venga dictada por consideraciones climticas o de orden semejante. Los planos en forma de L pueden justificarse para casas contiguas unidas formando patios; pero las limas (hoyas y tiesas) resultantes, si las cubiertas son inclinadas, aumentan los costos.

5. En el interior conviene evitar, siempre que sea posible, las crujas de gran amplitud, convirtiendo los tabiques en muros de carga (generalmente a un costo extra escaso o nulo). Tratndose de casas de dos pisos, conviene que los tabiques estn superimpuestos, siempre que sea posible, para evitar momentos de gran flexin en las viguetas de las divisiones horizontales.

Son muchos los pases en donde los ministerios de gobierno, u organismos de la vivienda, adems de dictar normas mnimas de alojamiento y equipo para viviendas baratas, han publicado muchos planos normalizados para que los adopten los constructores, las asociaciones promotoras de la vivienda y los particulares. En algunos pases, sobre todo en Amrica del Norte y en Escandinavia, las organizaciones de investigacin forestal o institutos de promocin de la madera patrocinados por los comerciantes e industriales de la madera tambin han editado manuales de diseos y planos de casas de madera.4 Muchos de los planos que se ofrecen (con frecuencia a un costo mnimo) son excelentes, pero los hay que no estn concebidos para el sector de la vivienda barata o no se prestan a su utilizacin en l. Algunos planos expresan tambin ideas y gustos personales de los diseadores, que no siempre coinciden con las formas de vida populares o con la economa en la construccin. Las mejores soluciones para cada pas o regin sern probablemente adaptaciones de los planos tradicionales de viviendas que tengan en cuenta las exigencias de los materiales y servicios modernos. Para ello podran encargarse estudios (y en la prctica ya se ha hecho en algunos pases en desarrollo) a equipos mixtos de estudiantes de arquitectura y de sociologa, con asesoramiento de expertos. Los planos de viviendas prototipo deben prepararse con mucho cuidado, pensando en las limitaciones que imponen la disponibilidad de productos forestales y las tcnicas de produccin. Por tanto, es esencial la intervencin de expertos de las industrias forestal y de la construccin.

4 Algunas de estas publicaciones figuran en las referencias que se dan al final.

EXIGENCIAS FUNCIONALES Y SU EFECTO EN LA UTILIZACIN DE LA MADERA

Las viviendas tienen que satisfacer muchas y diversas exigencias vinculadas al clima, costumbres y comodidades viables. Algunas de estas exigencias no influyen, o influyen muy poco, en los mtodos de construccin y eleccin de materiales, pero otras son decisivas a este respecto.5 En el Cuadro 3 se enumeran las principales cualidades, con su repercusin sobre el uso de madera o de materiales a base de madera en los elementos estructurales de casas.

5 Esto no significa que se tengan siempre en cuenta conscientemente las exigencias funcionales. Sobre todo tratndose de la construccin de viviendas baratas, la componenda entre lo que es funcionalmente deseable y econmicamente posible con frecuencia pasa por alto normas elementales de confort. Es ms, tambin intervienen la ignorancia y el prejuicio, en particular cuando se trata de la madera, hasta tal punto que llegan a sacrificarse la economa y el confort en aras de aumentos ilusorios de resistencia y solidez, o por razones de prestigio.

Del Cuadro 3 se desprende que los riesgos de incendio son los que ms restringen la libertad de diseo y limitan el uso eficaz de la madera en construcciones multiviviendas. Las consideraciones de mantenimiento y durabilidad siguen en orden de importancia y afectan de modo particular la eleccin y tratamiento de los materiales de madera. Las otras exigencias funcionales pueden satisfacerse fcilmente en la construccin de madera, frecuentemente mediante la adicin de otros materiales que pueden sujetarse o fijarse fcilmente a la estructura.

CUADRO 3. - EFECTO DE LAS DIVERSAS EXIGENCIAS FUNCIONALES SOBRE EL USO DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIN DE VIVIENDAS

Exigencias funcionalesPrincipales partes afectadasRestricciones

1. Robustez y estabilidadTodos los elementos que soportan cargas y los de estabilidad de la estructura en generalGeneralmente no hay restricciones. Las estructuras de madera pueden aguantar solicitaciones de gran rigor.1

2. Medidas contra incendios2

IncombustibilidadGeneralmente los elementos que soportan cargas en casas de viviendas multipisosSe prohibe el uso de la madera donde ha de cumplirse la exigencia.

Pirorresistencia estructuralParedes medianeras y suelos; elementos que soportan cargas en construcciones multipisosLa construccin con maderas pesadas o la construccin ligera con revestimientos y rellenos protectores puede cumplir ese cometido.3

Propagacin interna de las llamasSuperficies de paredes y techosSe exige el tratamiento con pirorretardantes, generalmente en las casas multiviviendas; o tablones de paramento compuestos de base o superficie incombustible. Compartimentacin en los edificios grandes, inclusive puertas cortafuegos, y barreras contra el fuego en la construccin hueca de elementos.

Riesgo exterior (radiacin tizones ardientes al viento)Muros exteriores cubiertasEl revestimiento de la madera exige mayor distancia a los linderos o edificios adyacentes y, posiblemente, queda la madera prohibida o su uso limitado en edificios de gran elevacin. El entramado de madera detrs de los revestimientos incombustibles tambin puede afectar la distancia. Las cubiertas con entablado y modos semejantes de techado tambin pueden obligar a mantener distancias prescritas a los linderos, y con frecuencia no est permitido su uso en las zonas de gran densidad de edificacin.

Fuentes de incendiosCables elctricos, e instalaciones de calefaccin y cocinaNecesidad de proteger los cables elctricos con forros o tubos que aislen bien. Debe imponerse una distancia mnima desde las fuentes de calor o canales de humos hasta los elementos de madera para evitar un excesivo aumento de la temperatura.

Medios de escape (salidas de urgencia)Corredores pblicos, zaguanes y vestbulos, escaleras y pozos de ascensorEn las casas multiviviendas pueden imponerse revestimientos incombustibles y con frecuencia toda una estructura incombustible.

3. Proteccin contra la intemperie (lluvia, sol, viento)Cubiertas y paramentos exterioresEl uso de la madera no est limitado, pero conviene que los aleros sean voladizos. Cuando prevalecen las lluvias batientes, es necesario el rejuntado hermtico de los muros o poner una membrana hidrfuga a prueba de viento de bajo del enlucido.

4. Resistencia a la humedad del sueloCimientos, suelos de la planta baja, parte inferior de los murosEn general, hay que tratar con preservadores los materiales porosos y las maderas en contacto con el terreno, a menos que sean especies muy duraderas. En la mayora de los terrenos es necesario establecer una hilada de impermeabilizacin para prevenir las infiltraciones en la planta baja, a menos que quede mucho espacio abierto debajo del suelo.4

5. Confort trmico (aislamiento del calor, ventilacin)Cubiertas, muros exteriores y luces; en los climas fros, instalaciones de calefaccinLas propiedades trmicas de la madera y la facilidad con que pueden fijarse sobre ella otros materiales aislantes hacen que sea ideal en todas las zonas, sobre todo en los trpicos hmedos y en el hemisferio septentrional.

6. Prevencin de la condensacin (superficies internas e intersticios)Principalmente las cubiertas y muros exteriores, especialmente en los climas en que predominan fuertes diferenciales de temperatura y humedad entre el interior y el exteriorNinguna; pero el buen diseo exige ventilacin adecuada y poner barreras contra emanaciones gaseosas y humedad en posiciones correctas.

7. Aislamiento acsticoPrincipalmente paredes medianeras y separaciones horizontales entre viviendas (para detener los sonidos transmitidos por el aire o de impacto), tambin los muros exteriores y, en menor grado, los tabiques y suelos dentro de las viviendasLa ausencia de masa en la construccin a base de maderas ligeras requiere la adicin de peso (v.gr., mezclas insonorizantes entre las viguetas de piso) o bien son muy eficaces los acolchados absorbentes o rellenos aislantes (v.gr. en los tabiques o pisos insonoros) y los espacios de separacin (tabiques dobles).5

8. Luz diurnaMuros exteriores (necesidad de buen fenestraje y luces)Es fcil disponer luces amplias en las construcciones con en tramado de madera.

9. Abastecimiento de agua e instalaciones sanitariasPrincipalmente los revestimientos del suelo en los cuartos de bao, excusados y, en menor grado, en las cocinasLos suelos de madera pueden sufrir los efectos de la humedad producida por infiltracin, etc., siendo aconsejable el uso de revestimientos impermeables o tratamiento preservativo adecuado para las especies perecederas.

10. Prevencin de plagas (roedores e insectos como chinches, cucarachas, etc.)Prcticamente todos los elementos y sus junturasCuando el riesgo de ataque de roedores o insectos es grave, hay que evitar la construccin hueca, a menos que se tape hermticamente el rejuntado; con los insecticidas modernos, que podran introducirse en la construccin, el problema ha quedado disminuido.

11. Durabilidad y bajo costo de mantenimiento (proteccin contra mohos e insectos destructores de la madera y contra los efectos de la intemperie sobre las superficies expuestas)Todas las partes de la estructura, en particular las que estn ms sujetas a la accin de la humedad y faltas de ventilacin; revestimientos exterioresLa madera exige precauciones; las maderas ms blandas requieren, por lo general, tratamiento con un preservador eficaz, segn el rigor de exposicin a la humedad, especialmente en los trpicos clido-hmedos, pero tambin en otras regiones, excepto posiblemente en climas muy secos: habr que proyectar el diseo para promover la ventilacin y excluir los termites,6 los tratamientos con preservadores y los acabados exteriores no peliculgenos reducen los costos de los revestimientos exteriores.7

12. Satisfaccin estticaLa casa entera en su ubicacin; materiales interiores y exteriores y detalles de acabadoLos edificios de madera son admirables si estn bien diseados y bien acabados, pero la eleccin es asunto puramente subjetivo; es conveniente evitar lo que desentone con los alrededores.

1 vase L.R.O. Anderson, The wood frame house rasists nature's furies (30).

2 Vase R.G. Silversides, Fire hazard in timber structures (46).

3 El Reglamento de la Construccin (1965) para Inglaterra y Gales incluye listas de muchas construcciones compuestas para paredes y tabiques que no han de soportar carga con varios tipos de forros y revestimientos, cuyo grado de pirorresistencia Llega a las 4 horas. Sin embargo, el mximo exigido en elementos de superestructura de edificios residenciales no excede nunca de 1,5 hora y eso nicamente tratndose de edificios de ms de 90 pies de altura. En cdigos de Amrica del Norte y de otras regiones se dan tambin escalas di pirorresistencia de varios elementos basados en la madera. vase tambin U.S. Department of Housing and Urban Development and U.S. Department of Agriculture, Manual on wood construction for prefabricated houses, pgs. 97-102, Wshington D.C., 1947, reimpreso en 1967 (4).

4 Vase D.H. Percival, Present and potential applications of treated pole and post construction for houses (44).

5 En el Reino Unido, la TRADA ha perfeccionado, a precios relativamente bajos excelentes estructuras ligeras para paredes y suelos, que proporcionan buen aislamiento acstico y alta pirorresistencia para edificios de elevacin media (23, 24, 25). En la Figura 1, se ilustran algunas construcciones tpicas.

6 Vase G. Becker, The hazard of fungus and insect attack for wood and wood-based material in houses in various regions and menos of alleviating it (31).

7 Vase J.M. Black, Finishes, construction factors and design to compensate for effects of weather in wood (33).

SISTEMATICA Y METODOLOGIA DEL DISEO

Adems de las mltiples funciones que debe satisfacer un buen proyecto de vivienda, hay que tener en cuenta que ltimamente se han hecho mucho ms complejos los elementos con materiales mltiples y los detalles de acabado de esos elementos. Esto ha originado dos peligros:

1. Incompatibilidad de las propiedades de materiales diversos yuxtapuestos (v.gr.), fuertes diferenciales de los movimientos trmicos y de higroscopicidad).

2. Pasar por alto la capacidad de carga de muchos materiales aadidos para fines no estructurales, lo cual resulta en soluciones menos econmicas.6 Para garantizar la debida funcin, es necesario proceder sistemticamente en el diseo.7

6 Uno de los medios de combinar la economa con la simplicidad en la construccin es perfeccionar la fabricacin de materiales y componentes multifuncionales (vase Seccin 3).

7 En una publicacin de la TRADA (23) se da una gua tpica de estructuras de madera para uso de diseadores. El procedimiento de diseo est relacionado con las exigencias funcionales, normas y procedimientos de las autoridades competentes del Reino Unido, pero la metodologa general y listas de comprobacin pueden tener igualmente aplicacin en otros pases.

Cuando se quiera hacer un uso importante de la madera en un proyecto de construccin de viviendas, el diseador y el inversionista debern elegir los tipos de casas y disposicin general de los edificios en el conjunto de los terrenos, teniendo en cuenta las posibles limitaciones inherentes en las construcciones o las de origen reglamentario (vase ms arriba) y modificar sus conceptos u obtener las autorizaciones necesarias de la administracin. A la eleccin preliminar de las formas estructurales seguir un examen sistemtico de las exigencias funcionales y modos de satisfacerlas antes de proceder al diseo estructural detallado.

En cuanto al mtodo de diseo estructural, son tres los procedimientos reconocidos y algunos cdigos de la construccin les conceden igual validez:

el convencional (tradicional o a ojo de buen cubero);anlisis estructural;ensayo de prototipos.

Por lo general, estos tres procedimientos, en el orden enumerado, ofrecen soluciones cada vez ms econmicas en cuanto al uso de materiales. Cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes. El primer mtodo, basado en la experiencia pasada y la intuicin, apenas tiene en cuenta los adelantos tecnolgicos y mejoras de la calidad de los materiales. Sus sistemas suelen contener miembros redundantes en la estructura. Los miembros pueden ser de tamao superior al necesario, debido al uso ineficaz de mtodos de juntura o por ignorar la dureza o robustez de los materiales utilizados. La reduccin del tamao de los miembros o de los mnimos aceptados tradicionalmente en los mtodos de juntura (v.gr., por constructores especuladores) puede producir estructuras inadecuadas.

El segundo mtodo se basa en la aplicacin en el diseo de las leyes fundamentales de la mecnica y el conocimiento emprico del comportamiento de materiales y estructuras en diversas condiciones de carga. Luego se establece la debida correlacin entre la resistencia de la estructura y las solicitaciones previstas para garantizar edificaciones seguras. Uno de los tres requisitos previos del mtodo analtico es conocer las resistencias de los diversos materiales que se van a utilizar y las cargas que han de preverse. Estos dos factores no son constantes fciles de calcular, sino variables de gran amplitud. Tampoco puede concebirse la seguridad como un factor sencillo, consistente en reducir todas las tensiones o aumentar todos los elementos de carga, sino que debe tenerse en cuenta el tipo de riesgo de que se trate y una probabilidad aceptable de falla que, por lo general, es estadsticamente determinable. Los cdigos de diseo no conceden a la reparticin de la carga entre los miembros su capacidad real8 y tienden a ser tambin muy cautos con relacin a otros aspectos importantes. Hace mucha falta reunir un acervo internacional de experiencia y recursos en esta materia para obtener en todas partes criterios de diseo que sean ms econmicos.

8 G.F. Prange, Uses of sawn lumber in housing, p. 10-11 (45), informa sobre recientes mejoramientos de los cdigos de construccin de los Estados Unidos a raz de una serie de ensayos en elementos de casas efectuados por el Instituto Politcnico de Virginia.

El ensayo de prototipos de componentes o de elementos tambin presupone un conocimiento de las solicitaciones que habrn de simularse teniendo en cuenta los correspondientes factores de seguridad. Se presupone asimismo la coherencia en la calidad de los materiales y de la fabricacin, tratndose de repeticiones de los prototipos ensayados. En algunos cdigos se exige hacer ensayos repetidos y ensayos de un nmero determinado de muestras. En los aos que siguieron inmediatamente a la posguerra (19) se idearon en el Reino Unido mtodos para el ensayo de casas enteras, que se han aplicado a tipos de casas de cuatro fachadas y bloques de dos casas con pared medianera que no se prestaban fcilmente al diseo analtico. Cuando se utiliza como instrumento de diseo, este mtodo produce casas con entramado de madera muy econmicas, cuyo contenido de madera en la estructura para la totalidad de la casa no excede del utilizado nicamente en las estructuras de cubiertas y divisiones horizontales de las construcciones convencionales de ladrillo.

Aunque tiende a derrochar material, el primer mtodo es til tratndose de casas fuera de serie construidas para un solo cliente, incluso cuando se conocen las caractersticas de resistencia de las maderas. En obras de esta clase, los costos de un diseo especial pueden exceder fcilmente cualquier ahorro de material. En muchos cdigos de la construccin se incorporan cuadros y tabulaciones que correlacionan el dimensionado de los diversos elementos de uso corriente en la construccin de viviendas con las correspondientes luces y crujas, y si se revisan con regularidad para incorporar nuevos conocimientos, estas tabulaciones contribuirn a disminuir el trecho que an separa el mtodo convencional del analtico. El mtodo analtico es apropiado para tipos inusitados de casas o cuando est prevista la construccin de una serie de casas semejantes que justifique pagar los servicios de un ingeniero de estructuras. El ensayo de prototipos, ya sea de componentes (v.gr., cerchas de cubierta) o casas enteras, es el ms costoso y hay que recomendarlo para la produccin industrial en grandes series, ya que casi invariablemente produce los diseos ms econmicos.

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICACIA ESTRUCTURAL

Tres consideraciones principales gobiernan la eficacia de las estructuras de madera:

caractersticas de resistencia de los materiales;

medios de unin o juntura entre los miembros y partes;

las formas seleccionadas (para miembros, componentes o estructuras de construccin completas).

Durante estas ltimas dcadas se ha progresado considerablemente en muchos pases en la tarea de fijar normas de tamaos y calidades para madera aserrada y varios tipos de paneles a base de madera9 con la inclusin, muchas veces, de clasificaciones por resistencia basadas en las caractersticas limitadoras de la robustez (nudos, cantos sin escuadrar, revirada, etc.). Es indispensable conocer estas normas antes de acometer todo diseo analtico y cualquier ensayo de prototipos. Se han tabulado escalas de resistencias prcticamente para todas las especies comercializadas de maderas blandas y tambin de muchas maderas duras. En algunos pases se ha procurado simplificar el procedimiento de diseo analtico asignando a las especies de madera cuyas caractersticas de resistencia son semejantes valores de resistencia por grupos. Parece que este mtodo tiene sus mritos cuando se piensa en la posible explotacin de las especies secundarias mixtas de los bosques tropicales, cuya clasificacin por grupos segn la resistencia podra determinarse fcilmente partiendo de sus densidades. Se ha preconizado mucho y ya se est aplicando en Malasia y en Africa oriental la asignacin de valores de resistencia y elasticidad basados en una gama limitada de nmeros preferidos10 (vase H.J. Burgess [37]).

9 Vase Seccin 3 y documentos de antecedentes y referencias de esta Seccin 5.

10 Basados en las series Renard de progresiones geomtricas, ya de uso muy extendido en la industria para gamas de tamaos de varios productos.

Los grados de resistencia asignados a las maderas blandas clasificadas visualmente tienden a pecar de exceso de cautela debido a la metodologa seguida para fijarlos.11 En cambio, las clasificaciones electromecnicas, ya introducidas en escala limitada en varios pases, incluida Australia, en donde se ha venido utilizando para clasificar maderas duras, tienden a aumentar la graduacin de dureza de las maderas de todas las especies a las cuales se aplica.

11 Para una descripcin detallada de los mtodos, en parte estadsticos y en parte arbitrarios, que se utilizan para determinar cargas o tensiones admisibles en el Reino Unido, vase el comentario de L.G. Booth y P.O. Reece sobre el Cdigo de prcticas britnico para el uso de maderas en construcciones estructurales (2). Los mtodos son parecidos a los utilizados en Amrica del Norte.

Cualesquiera que sean los mtodos de clasificacin adoptados, resulta bastante evidente que un nmero considerable, posiblemente la mayora de las especies de los bosques tropicales, que en la actualidad no son explotados comercialmente, tienen caractersticas de resistencia lo bastante amplias para ser utilizables en las construcciones estructurales para viviendas (38, 41). P.A. Campbell (39) recomienda una simple especificacin funcional que divida las maderas aserradas en tres grados segn su calidad: para estructuras, para construcciones (que no hayan de llevar cargas) y para carpintera. Este autor calcula que se han logrado ahorros del 15 por ciento en los costos en pases de Africa oriental en donde se ha adoptado este mtodo de especificacin funcional, reduciendo la norma de exigencia, especialmente de los dos primeros grados. La simplicidad de estas reglas de fijar clasificacin contrastan con la fineza y complejidad de las normas que se aplican por lo general en los pases muy industrializados, y de modo particular en Amrica del Norte (42).

El perfeccionamiento de medios eficaces de juntura ha sido uno de los principales factores de progreso en la ingeniera de la madera durante estas ltimas dcadas y ha favorecido la reduccin progresiva del tamao de los miembros estructurales. J.D. Boyd (36) ofrece una descripcin completa de todos los mtodos existentes y de los factores que los afectan o influyen en su eleccin. Se estudian de modo particular los problemas de juntar maderas duras relativamente densas y los modos de resolverlos. La solucin ms corriente para juntar maderas en las viviendas en los pases en desarrollo es clavndolas, como se hace en las regiones industrializadas del mundo. Esta es tambin la conclusin a que llega L.G. Booth (35), quien, en una serie de cuadros, relaciona los mtodos de juntura, y sus caractersticas estructurales y econmicas, con los tipos de estructuras en los que tiene mejor aplicacin.

FORMAS ESTRUCTURALES

La forma geomtrica de un largo de miembro, de un elemento o de toda la estructura de un edificio, determina la difusin de la carga a travs de los mismos hasta los puntos de apoyo, los momentos de resistencia generados en el material como reaccin a las cargas y la eficacia de su comportamiento en cuanto a la economa de materiales usados en la estructura. Las tabulaciones de Booth muestran que es grande la variedad de formas de elementos estructurales que han ido perfeccionndose con xito en la ingeniera de la madera. Muchas de stas se prestan de modo particular a la construccin de estructuras con luces de amplitud media y larga, si bien es an limitado el nmero de las usadas corrientemente en la construccin de viviendas por ser stas, generalmente, estructuras celulares pequeas con elementos planos para las paredes y suelos y con frecuencia tambin para la cubricin. Tambin es amplia la gama de ayudas ideadas para el diseador, tales como tabulaciones de espacios y luces y programas de solucin electrnica, para simplificar los procedimientos de diseo, ya que todas ellas son aplicables a una amplia variedad de formas estructurales, solicitaciones y maderas de resistencia diversa.12

12 H.J. Burgess describe en Design aids, including computer programs for universal application (37), la universalidad de estas ayudas y programas para diseadores tal como han sido perfeccionados por la Asociacin de investigaciones y desarrollo tecnolgico de la madera del Reino Unido.

Pueden distinguirse tres tipos genricos de estructuras con arreglo al modo de difusin de las cargas por las mismas:

1. Estructuras macizas (paredes de cabaa de rollizos, suelos de tablas) en las cuales las cargas son transmitidas por el cuerpo del elemento.

2. Estructuras esquelticas (construcciones armadas con postes y vigas, cerchas de cubiertas, estructuras porticadas) en las cuales las cargas son transmitidas longitudinalmente a lo largo de los miembros o elementos.

3. Las estructuras planas (cubiertas laminares, suelos de paneles con revestimientos resistentes) en las cuales las cargas longitudinales y transversales son transmitidas por las membranas de los elementos hacia los elementos de contorno y por ellos a los puntos de apoyo.

Segn enumerados, estos tipos estructurales resultan cada vez ms econmicos en cuanto al uso de material, pero tambin exigen progresivamente mayor fineza en el diseo y en los mtodos de produccin.

Las estructuras esquelticas o entramados son las que mejor se prestan a la construccin compuesta con otros materiales y son los tipos de estructura de uso predominante en la actualidad para la construccin de viviendas con elementos y componentes de madera. Sin embargo, en la prctica se encuentran muchas estructuras hbridas de construccin de viviendas en las cuales se combinan elementos de tipos diferentes (v.gr., armazones de postes y vigas con suelos y cubierta de tablazn). De todos modos, la economa en el diseo y en la construccin depende de la disponibilidad relativa y del costo de los diversos materiales necesarios, de la disponibilidad de mano de obra especializada, de los procedimientos de anclaje y de las facilidades de produccin. Las breves notas que se consignan a continuacin describen los sistemas de construccin y mtodos de diseo correspondientes a los diversos elementos estructurales aplicables en cada uno de los tipos estructurales genricos, indicndose sus principales caractersticas.

ESTRUCTURAS MACIZAS

Paredes

a) Construccin horizontal cuyos miembros son rollizos o medio rollizos, frecuentemente con cantos escuadrados para dar buenas superficies de unin, superpuestos y generalmente encastrados en los nudos. Costo de montaje econmico, pero derroche de material, ya que las cargas verticales son transmitidas transversalmente por los miembros en la direccin de mnima resistencia. Sujeta tambin a una contraccin considerable en sentido vertical. Sigue estando bastante difundida su utilizacin para la construccin de viviendas de recreo y chalets de montaa en las regiones forestales, pero hace falta considerable precisin y buen conocimiento del oficio para la preparacin de las junturas. Se trata probablemente de la forma ms antigua de prefabricacin de miembros sueltos (ya precortados para montaje a pie de obra).

b) Tablas verticales machihembradas a ranura y lengeta o con lengeta postiza. Las tablas ranuradas por ambos cantos pueden juntarse en montaje solapado para aumentar la resistencia al alabeo. Las tablas suelen ser de 2 a 3 pulgadas de espesor, han de ser labradas con precisin y de corte recto para facilitar las junturas. Estas estructuras imponen el trasiego de materiales bastante pesados, pero son eficientes cuando basta un solo espesor de madera aserrada para satisfacer todas las exigencias funcionales. Las paredes medianeras de tablonado macizo pueden ofrecer un grado bastante alto de resistencia al fuego, pero las junturas son vulnerables; a este respecto cabe mejorar el anclaje usando machihembrados a base de ranuras y lengetas dobles, o doble lengeta falsa.

Losas para suelos y cubiertas

Estas losas suelen hacerse con material semejante al de los tablones para paredes, pero en tamaos lo suficientemente largos para cubrir los espacios o luces normales entre muros, vigas, correas o arcos. Pueden usarse en largos que cubran una o varias luces contiguas, o en largos variables (con espigas de encadenado en los extremos). La flexin de los extremos suele determinar la tolerancia en el diseo. Esta forma de cubricin es ideal para tramos corridos de por lo menos tres luces, resultando por ello ineficientes en las unidades de viviendas pequeas. D.F. Percival (44)13 describe el uso combinado de entablonados y entramados con postes.

ESTRUCTURAS ESQUELTICAS

El tipo ms corriente de estructura de madera que se utiliza en la construccin de los diversos elementos de una casa es la estructura esqueltica. Cabe hacer una distincin entre las armazones con miembros muy espaciados, como en las construcciones de columnas y vigas, de las cuales las casas armadas con postes descritas por D.F. Percival son un ejemplo clsico, y las que tienen los miembros poco espaciados, como soportes en la construccin de paredes, viguetas en suelos y techados, y correas en las cubiertas inclinadas. El primer grupo de entramados suele disearse dando capacidad de carga a cada miembro por separado, mientras que en el segundo grupo la carga acta sobre el conjunto de los miembros cuyo espaciado no excede de 2 pies (600 mm).14 Otro tipo corriente de estructura esqueltica es el entramado porticado, si bien se usa ste con menos frecuencia en la construccin de viviendas que en otros tipos de edificaciones. La estructura porticada ofrece puntos de apoyo a las solicitaciones de las paredes y de los paneles de cubricin, pudiendo considerarse como una estructura de carga si sus elementos estn poco espaciados. Vase A.W. Kempthorne (43).

13 La relativa popularidad de que goza esta forma de construccin en Amrica del Norte se debe a que es fcil encontrar en el mercado tablas de gran dimensin, cepilladas y ranuradas, cuya produccin est normalizada.

14 El espaciado de 24 pulgadas es una limitacin bastante arbitraria, ya que la capacidad de carga efectiva depende de varios factores entre los que hay que incluir la rigidez de los miembros o membranas juntados, tales como tablas de entarimado o entablado de paredes. Generalmente, los cdigos de diseo son cautos al fijar las tolerancias para la difusin de la carga (vase G.F. Prange [45] para las recientes modificaciones introducidas en los cdigos de modelos en Amrica del Norte despus de unos ensayos que demostraron la capacidad de difusin de la carga de los entramados usados corrientemente en la construccin de viviendas).

Requisitos previos para poder construir casas armadas con postes, adems de postes de caractersticas adecuadas y equipo para el tratamiento previo de stos con sustancias preservativas, son el uso de largos relativamente pesados de vigas de madera aserrada, as como pernos u otros medios semejantes de juntura de tamao y grueso considerables. Otra posibilidad es hacer postes y vigas, ya sea en forma de caja (vigas cajonadas) o de doble armando planchas de poco perfil e incluso de poco largo.15 Los miembros armados as tienen radios de giro y momentos de inercia mayores para determinada seccin transversal, por lo que tambin es mayor su rigidez y resistencia al alabeo. Al parecer, se han utilizado con xito en algunos pases en desarrollo.

15 Algunos manuales de ingeniera de la madera (9, 22) fijan el porcentaje de estas columnas armadas entre 65 y 82 por ciento de los perfiles comparables de columnas macizas y esa reduccin depende de la relacin largo/grueso de la columna.

En algunos pases es an costumbre usar entramados de madera para hacer las paredes a base de miembros bastante espaciados, con rellenos de fabrica o de yesera y enlistonado para cubrir los huecos. Como la resistencia a la distorsin de estos paramentos es slo moderada, suelen asegurarse con riostras en diagonal. En todas las regiones del mundo es frecuente encontrar edificios de esta clase, construidos hace siglos. Exigen mucho material y mano de obra especializada. En su versin con paos de pared membranosos siguen siendo con toda probabilidad una de las formas ms populares de construccin de viviendas en el Japn.

PAREDES ARMADAS CON POSTES

En los diseos de paredes armadas con postes se parte del supuesto de que los postes recibirn suficiente apoyo lateral, ya sea por parte de los materiales de revestimiento o enlucido o mediante travesaos o riostras en diagonal. En consecuencia, se les da el mismo tratamiento que a las columnas en un sistema de difusin de los esfuerzos (si el espaciado entre los postes no excede de 24 pulgadas y se calcula su capacidad de carga segn el plano paralelo a la pared. Para las construcciones de uno o dos pisos, suelen ser suficientes los postes de madera blanda o de madera dura de 3 2 pulgadas o 4 1 pulgadas.16 Tambin es posible construir paredes en estructuras de tres y cuatro pisos con estos miembros ligeros duplicando los miembros de las plantas inferiores o reduciendo los espacios que los separan.17 Los paos de pared con armazn de postes pueden tener una altura de uno o dos pisos. Tambin se han perfeccionado los entramados construidos sobre plataforma y los anclados directamente a los cimientos, as como unas cuantas variantes de estos sistemas bsicos de armazn adaptados a varias tcnicas de produccin y edificacin.18

16 Segn H.J. Burgess (38), de acuerdo con la experiencia malaya, se ha comprobado que los postes de 1 3/4 1 3/4 pulgada a 2 pies de centro a centro son suficientes para la construccin de bungalows usando maderas frondosas de mediana densidad.

17 Recientemente se han construido en el Reino Unido casas multiviviendas de cuatro pisos con estructuras de paredes ligeras de esta dase (19).

18 Vase R.F. Blomquist, Timber framing for on site construction (34) y TRADA'S design guide (24). Tambin hay descripciones de los sistemas bsicos de entramados en muchos otros manuales de construccin con madera (vanse referencias).

La armazn con postes para construccin de paredes tiene tres grandes ventajas:

1. Los miembros necesarios para el entramado son de dimensiones pequeas y de poco largo (pueden juntarse dentro de la altura de la pared trozos muy cortos). Esto permite sacar el material de rboles muy pequeos, secar la madera rpidamente al aire y, si es necesario, tratarla ms fcil y completamente con preservadores.

2. Los mtodos de produccin van desde la construccin a pie de obra hasta el armado en fbrica de paneles pequeos o grandes.

3. Por lo general suelen bastar los procedimientos ms sencillos de ensamblado: clavado de los extremos o clavado oblicuo de los miembros de entramado y clavado o engrapado de los forros, revestimientos, etc. Los paos de pared armados con postes suelen apoyarse directamente sobre planchas de asiento o sobre los miembros de contorno de los pisos suspendidos, que pueden proyectarse para que sirvan de vigas de transmisin de la carga a las zapatas de cimentacin, como en el caso de estructuras de columnas y vigas muy espaciadas.

Es posible disear paredes medianeras con entramado ligero de postes para lograr gran pirorresistencia e insonorizacin, pero es necesario recurrir a la construccin mixta, con uso de tablones a base de madera o carbnyeso para el forrado, con rellenos de acolchados minerales, o bloques aislantes o cortezas granuladas;19 los postes alternados con enguatados entretejidos, o tabiques dobles con una separacin hueca de 6 pulgadas o ms ofrecen las mejores soluciones. El sistema de tabique doble permite introducir una pantalla delgada e incombustible hecha de ladrillos o de aglomerados entre las armazones de postes (vase Figura 1). Otro material que da excelentes resultados para este uso son las losas de cemento y lana de madera. Las pantallas hechas con estas losas se consideran no combustibles; ofrecen un alto grado de pirorresistencia, insonorizacin y aislamiento trmico. Adems, pueden clavarse directamente al entramado de madera o fijarse con mortero de cemento.20

19 Se ha logrado aumentar la pirorresistencia de tabiques con armazn de postes y revestimiento de madera terciada de 1/4 de pulgada de 12 a 63 minutos, rellenando los espacios entre los postes con corteza desmenuzada de secoya en densidades de 1,7 libras por pie cuadrado (9).

20 Un grupo de estudio internacional, que se reuni a iniciativa de la ONUDI, ha puesto de relieve las ventajas particulares de las losas de cemento y lana de madera en las construcciones econmicas y la conveniencia de aumentar su produccin y utilizacin en los pases en desarrollo (29).

ENTRAMADOS PARA SUELOS Y CUBIERTAS HORIZONTALES

El entramado de uso ms corriente para cubiertas horizontales y suelos que no han de soportar grandes cargas est formado por viguetas poco espaciadas tendidas entre paredes entramadas, paredes macizas o vigas. Las viguetas se recubren con tablones extendidos sobre las mismas, generalmente en sentido diagonal. El tablonado puede hacerce a base de tablas aserradas y cepilladas con cantos escuadrados o machihembrados a lengeta y ranura, o a base de madera terciada o tablones de partculas. Todos estos materiales suelen sujetarse mediante clavado de superficie (o disimulado en algunos tipos de entarimado machihembrado o tablas de piso). El espaciado entre las viguetas suele ser determinado por la resistencia mxima de las tablas al pandeo, pero los entarimados machihembrados a lengeta y ranura con maderas blandas de 3/4 de pulgada de espesor pueden cubrir espacios de 24 pulgadas sin sufrir excesivo pandeo. Si conviene, pueden usarse maderas de pequea dimensin, por ejemplo de anchura no superior a 6 pulgadas, para cubrir luces de hasta 12 pies o reduciendo el espaciado entre las viguetas.21

21 En las casas malayas descritas por Burgess (38), las viguetas de 2 4 pulgadas a 2 pies de centro a centro cubran espacios de 8 pies.

La relacin entre la anchura y el grueso de las viguetas es un factor importante en la economa de diseo y cuanto mayor sea la razn mayor ser dicha economa. Las dos condiciones restrictivas son:

1. Grueso mnimo necesario para el anclaje (para trabajos a pie de obra, probablemente 1 pulgada.

2. La sujecin lateral existente; con cielo raso, la razn puede llegar a 7 o ms, pero ir reducindose si el nico refuerzo entre las viguetas es de relleno, bajando sta a 5 si la nica sujecin contra el alabeo viene de las tablas de piso.

CUBIERTAS INCLINADAS

Las estructuras de madera para cubiertas de casas son de uso corriente en el mundo entero y existe una gran variedad de sistemas estructurales que, por lo general, slo exigen la utilizacin de miembros de entramado ligeros. La clasificacin de los materiales para cubiertas segn el modo de apoyo es probablemente la ms prctica, ya que el tipo y existencia en el mercado de las diversas clases de materiales para cubiertas ser casi siempre el factor que decida la eleccin. Cabe distinguir tres categoras principales de material para cubiertas, que se relacionan al final del Cuadro 4, en el que figuran los principales sistemas de entramado de uso actual, sus caractersticas y limitaciones, con los materiales de cubricin que mejor se adaptan a los mismos.

De los sistemas de armaduras de cubierta anteriores, slo los cabrios cerchados y las correas recrecidas son componentes normalmente producidos en serie en los talleres. En cuanto a los dems, es frecuente que sean recortados, muescados o preparados de algn modo antes de la entrega, para su montaje a pie de obra.

ESTRUCTURAS PLANAS O LAMINARES

Los diafragmas estructurales son elementos de pequeo espesor, generalmente rectangulares, proyectados para resistir los esfuerzos cortantes y transmitir las sobrecargas laterales, como el empuje del viento, hacia los miembros del contorno y por ellos a otros elementos de apoyo o a los cimientos. Los revestimientos de paredes y tabiques pueden actuar como membranas verticales y los de los suelos y cubiertas como membranas horizontales, inclinadas o curvas. Es de mxima importancia la eficacia de las junturas con los miembros del permetro y con los miembros intermedios. Las junturas a pie de obra suelen ser por clavado, cuyo espaciado y disposicin conviene determinar matemticamente o basar en ensayos previos. En los elementos hechos en fbrica se utiliza con frecuencia el clavado, el encolado-clavado o el engrapado. A continuacin se da una lista de construcciones de revestimientos membranosos por orden de eficacia creciente:

1. Entablado transversal, en sentido perpendicular a los postes, cabrios, etc. La resistencia a los esfuerzos cortantes es baja22 debido enteramente a los pares de fuerzas del clavado en la interseccin o a la friccin cuando se usa una sola hilera de clavos.

22 Pero la resistencia puede ser suficiente en ciertas condiciones climticas (vase H.J. Burgess [38]).

2. Entablado diagonal. Aunque las tablas absorben parcialmente el momento de flexin, la principal resistencia a las cargas consiste en compresiones directas o tensin en el eje. Estas solicitaciones son mximas en los contornos, por lo que son vitales las junturas.

3. Dos capas de entablado diagonal, perpendiculares entre s. Esta estructura es mucho ms rgida y se comporta en la prctica como una lmina continua. Una de las capas se proyecta para recibir la compresin en el eje y la otra para recibir la tensin.

4. Revestimiento con madera terciada. Como en el entablado diagonal de dos capas, no se introduce ningn momento de flexin en los miembros del permetro que han de proyectarse teniendo en cuenta nicamente las solicitaciones axiales. Segn las cargas y el espaciado de los miembros de la estructura, pueden tolerarse reducciones del espesor a mnimos de 1/4 de pulgada o menos.23

23 Pueden utilizarse materiales laminados distintos de la madera terciada si se conocen sus caractersticas de resistencia o el diseo ha sido determinado por medio de ensayos.

FIGURA 1. - Paredes y suelos de separacin con gran pirorresistencia e insonorizacin. Arriba: Estas dos construcciones satisfacen en la prctica la exigencia funcional general de suficiente resistencia a la transmisin del sonido, siendo su reduccin promedia de unos 55 dB. El engrapado del enguatado de lana mineral, segn se indica, tiene por fin cumplir las exigencias de resistencia al fuego, pero la lana mineral contribuye asimismo a reducir la transmisin acstica. Abajo: La construccin de la izquierda corresponde a una especificacin que, hipotticamente, satisface las normas contra incendios y ruidos. La construccin de la derecha corresponde a una especificacin que, hipotticamente, satisface las normas contra incendios y que, en la prctica, satisface la exigencia general funcional de suficiente resistencia a la transmisin del sonido. - FUENTE: TRADA. Information sheets on the Building Regulations 1965. High Wycombe, Bucks., 1966.

CUADRO 4. - ARMADURAS PARA CUBIERTAS INCLINADAS

Caractersticas y limitacionesMateriales de construccin apropiados

1. Sistema de cabrios (cubierta a una o dos aguas)Slo admite luces de poca amplitud debido al corto dimensionado de los miembros sin asiento; mx. 16 pies para cubiertas a un agua y 24 pies para dos aguas o cubiertas con cerchas de dos pares y tirantes con espaciado de 16 a 24 pulgadas; considerable empuje sobre las paredes, a menos que se reduzca ste mediante tirantes o estn bien ancladas al pie de los cabrios; produce un desvn abierto y sin obstculos(a) y (c)

2. Sistemas de correasA diferencia de los sistemas de cabrios, que por lo general apoyan sobre los muros de fachada principal y posterior o sobre las vigas, las correas van dispuestas paralelamente a los aleros y al caballete transmitiendo las cargas de la cubierta a los muros laterales. En general, el lmite econmico de las correas de madera aserrada es de 16 pies puede aumentarse la luz sin aumentar la anchura de la correa instalando tornapuntas desde el extremo de los muros; sistema de techo sin cielo rasoGeneralmente (b), pero puede ser adecuado para (a) cuando los muros anterior y posterior no tienen capacidad para soportar las cargas de la cubierta

3. Correas y cerchasCerchas trianguladas intermedias introducidas en un sistema de correas de madera aserrada para reducir las luces de las correas a un mximo aceptable. Estas cerchas pueden tener asiento sobre muros o columnas de carga. El techo puede dejarse sin cielo raso o suspenderse ste de los cabrios en los apoyos de las correasComo en el sistema anterior

4. Cerchas1 con correas y cabriosComo en el sistema anterior, pero las correas estn muy espaciadas y dan apoyo a los cabrios corrientes, los cuales a su vez dan apoyo al enlistonado o entablado rgido(c) y (a)

5. Cabrios cerchadosLas cerchas, ligeras y muy poco espaciadas, generalmente a 24 pulgadas, dan apoyo al enlistonado o entablado de cubricin y a las lminas del cielo raso. Se consideran las cerchas como sistema de difusin de la carga(c) y (a)

6. Cabrios y correasUna variante de 2, modificada para soportar cabrios y lis tones; requiere correas de madera aserrada de grandes perfiles, pero con frecuencia se utilizan en su lugar correas ms ligeras recrecidas con madera terciada o con entablado transversal o con almas trianguladas(c)

a) Lminas flexibles o techados de masillas, que han de descansar sobre tableros rgidos (fieltros bituminosos, tejas de asfalto, fieltros con una cara laminada de metal, masillas asflticas o plsticos).

b) Lminas o tablones rgidos, suficientes para cubrir espacios entre los miembros del entramado (lminas de acero ondulado o acanalado de aluminio o de asbesto-cemento, paneles rgidos huecos o interlaminados hechos con diversos materiales)

c) Pequeos elementos rgidos que requieren un asiento de listones (tejas de arcilla, hormign o asbesto, tablas de cubierta).

1 Para cubrir las luces de poca amplitud corrientes en la construccin de viviendas se utilizan cerchas de formas variadas. muy frecuentemente en forma de W, Se mantiene reducido el dimensionado de los miembros usando, si es necesario, miembros gemelos. Para las uniones se utilizan cartelas clavadas o encoladas-clavadas y empalmes metlicos Ms recientemente se han utilizado chapas de unin multipas.

En las estructuras que requieren una membrana continua como soporte inferior o superficie de acabado, el diseo de sta como diafragma estructural suele ofrecer una solucin econmica que permite la utilizacin de junturas sencillas para los miembros del entramado. El clsico arriostramiento de las estructuras ligeras tiende a ser sustituido en la actualidad por la construccin de diafragmas continuos.24

24 Vanse (1) y (24) para datos y procedimientos de diseo de diafragmas de paneles de revestimiento resistente.

PANELES DE REVESTIMIENTO RESISTENTE PARA SUELOS Y CUBIERTAS

Generalmente los paneles de revestimiento resistente estn hechos con lminas de madera terciada que van encoladas en los extremos superior e inferior de los miembros longitudinales del entramado (a veces nicamente en el extremo superior), de modo que el conjunto de la estructura acta como una serie de vigas compuestas en forma de doble I o de T. El espaciado de los miembros de entramado (almas) lo decidir el ancho efectivo de los cuarterones de madera terciada utilizados. La continuidad de los miembros y de los revestimientos es esencial y tambin lo es una adherencia adecuada.25 Tambin se ha utilizado con xito el clavado siguiendo disposiciones cuidadosamente calculadas. Los paneles de revestimiento resistente son de extraordinaria ligereza con relacin a su rigidez y capacidad de carga. En particular, los tipos de doble membrana tienen una anchura considerablemente reducida en comparacin con la construccin normal a base de viguetas y tablas. El tamao de los paneles queda limitado por el dimensionado normal de los miembros de armazn y de la madera terciada (aunque stos pueden encolarse eficientemente). Los anchos ms corrientes de paneles son 3 y 4 pies y los largos hasta 16 pies. Como en el caso de las construcciones de diafragmas, es posible utilizar materiales laminados diferentes de la madera terciada (v.gr. tableros de partculas), pero las caractersticas estructurales de esos laminados, en particular las relativas al arrastre y deslizamiento interlaminar, han de tenerse muy en cuenta en relacin con la intensidad de las solicitaciones proyectadas.

25 Para adhesivos apropiados y otra informacin pertinente, vase Countryman (40). Ntese, en particular, su informe sobre los adhesivos modernos para uniones entre superficies separadas, que se prestan muy bien a la aplicacin a pie de obra y proporcionan cierto efecto de revestimiento resistente.

Aunque con menos frecuencia, tambin se han utilizado los paneles de membrana resistente en la construccin de paredes, para cuyo diseo entran en juego las mismas consideraciones. Tienen la ventaja de que permiten hacer construcciones ligeras, pero el inconveniente de que los materiales son algo ms caros y, generalmente, slo pueden producirse en el rgimen controlado de un taller. El aislamiento acstico de estas paredes es mediocre, debido a su rigidez y escaso peso.26

26 Vase especialmente, un informe sobre pruebas acsticas recientes efectuadas en Amrica del Norte en sistemas de construccin de casas econmicas usando elementos de revestimiento resistente (10).

CUBIERTAS LAMINARES CURVAS Y CUBIERTAS PLEGADAS PLANAS

Las cubiertas laminares de madera son diafragmas curvos o estructuras formadas por membranas resistentes, cuya rigidez se debe a la curvatura de la forma geomtrica peculiar que se utilice. Como los radios de curvatura suelen ser grandes con relacin al espesor de los miembros de madera necesarios para hacer las membranas, no plantea dificultades el ir conformando la estructura deseada curvando o torciendo ligeramente cada tablero al fijarlo en su posicin definitiva.27 Con la excepcin de los miembros de contorno que han de amoldarse a la curvatura de la cubierta, es posible utilizar en esta estructura tablas corrientes machihembradas a lengeta y ranura, que se fijan a pie de obra.

27 De las varias formas de cubiertas laminares curvas ilustradas en el documento de Booth (35), Cuadro 4, los paraboloides hiperblicos han sido utilizados en la construccin de casas. Una de sus mayores ventajas es que las intersecciones de la cubierta con las particiones paralelas a las paredes son rectilneas.

La Timber Research and Development Association (TRADA) tambin ha preparado diseos para el uso en la construccin de viviendas de cubiertas plegadas planas a base de paneles de revestimiento resistente hechas en fbrica. Al igual que las cubiertas armadas con correas, dichas cubiertas tienden sobre las luces entre los muros anterior y posterior; sin embargo, se carece de experiencia suficiente en la produccin de estas estructuras.

Para resumir, los tipos bsicos de estructura que acaban de examinarse estn directamente relacionados con los mtodos de produccin, como sigue:

Estructuras slidas: construccin a pie de obra. Produccin mxima en taller limitada al precortado y labrado de las tablas.

Estructuras armadas: la produccin de entramados pesados tambin queda limitada al montaje a pie de obra, ya se utilicen paneles a base de madera o rellenos de fbrica. Sin embargo, el entramado ligero tiene versatilidad y los mtodos de produccin cubren la gama entera de posibilidades, desde la fabricacin y edificacin total a pie de obra hasta un alto grado de prefabricacin de los diversos elementos estructurales.

Estructuras planas: tambin pueden producirse a pie de obra con un mnimo de fabricacin en taller de los miembros de armazn; pero, generalmente, hay que producir los paneles de revestimiento resistente en rgimen controlado de taller.

COMPONENTES NO ESTRUCTURALES Y SUS USOS

El diseo de componentes y elementos no estructurales est determinado por varias exigencias funcionales relacionadas con el uso particular que se har de los mismos, pero tambin lo est por los materiales de que se disponga para fabricarlos y por los mtodos de produccin. Ya se han examinado brevemente algunas de las exigencias funcionales que afectan de modo particular el uso de componentes para superficies, como son los suelos, revestimiento de paramentos, forros internos de paredes, tabiques y techos. Tambin se ha sealado que la economa en el diseo dicta la necesidad de usar en algunos casos un solo elemento para cumplir dos o ms funciones. Esto es muy cierto tratndose de las superficies de acabado, hechas de madera o de paneles a base de madera, cuyas caractersticas pueden explotarse con frecuencia para cumplir funciones estructurales adems de su funcin primaria.

Los productos de carpintera y adornos de madera constituyen un grupo importante entre los varios usos de la madera. Incluso en los pases en que escasea la madera, es corriente utilizar en las viviendas, puertas, ventanas, postigos, armarios, estanteras, rodapis, etc., de madera. Tanto la tradicin como las condiciones climticas influyen decisivamente sobre el diseo de algunos de estos elementos. Sin embargo, son muchos los pases que han ido adaptando estos diseos tradicionales a la exigencia de unas tcnicas de produccin racionalizada. El documento de antecedentes de J. Bim y M. Koukal (32) describe minuciosamente los diversos factores que afectan al diseo y la produccin de los artculos de carpintera e incluye tabulaciones de maderas tropicales con indicacin de sus mejores aplicaciones. Como en el caso de los componentes estructurales, el diseo actual de artculos de carpintera tiende tambin, por lo general, a la economa en el contenido de material, lo cual se logra principalmente usando paneles a base de madera y simplificando los detalles de construccin para reducir el nmero de operaciones necesarias.

En los diseos modernos, sobre todo de viviendas baratas, se reducen a sus mnimas dimensiones, y con frecuencia llegan a eliminarse por completo, muchos detalles tradicionales de acabado de madera, como son los rodapis, baquetillas de friso, arquitrabes, entablamentos, tablas de alero y sofitos. No obstante, es muy importante estudiar cuidadosamente estos detalles para evitar deficiencias funcionales o de apariencia.

En cuanto a los usos auxiliares de la madera, hay que mencionar los encofrados y andamiajes para los cuales est muy generalizado el uso de madera aserrada, postes y paneles. Es esencial cuidar mucho el diseo estructural y la seleccin de materiales para garantizar la economa de material y la seguridad de los trabajadores. El mejor modo de lograr la reutilizacin mltiple y reducir el derroche de encofrados es la llamada panelizacin, o uso de paneles, lo cual, a su vez, impone cierto grado de normalizacin en el dimensionado.

Tcnicas de produccin y edificacin

Desde el punto de vista de las tcnicas de produccin y edificacin aplicadas a la construccin de viviendas, los productos de madera y de paneles a base de madera tienen muchas ventajas sobre otros materiales. Son ligeros y fuertes, fciles de labrar, juntar y fijar con herramientas manuales sencillas y resultan tambin relativamente fciles de transportar y montar formando grandes secciones sin necesidad de usar equipo costoso. Esta extraordinaria flexibilidad ha permitido perfeccionar una gran variedad de tcnicas de produccin y edificacin adaptadas tanto a los niveles tecnolgicos de los diversos sectores de las industrias de la construccin y transformacin de la madera que coexisten en muchos pases como a las caractersticas de los mercados de la vivienda en que se aplican. Estos mtodos van desde la preparacin a pie de obra de los diversos materiales y ensamblado de la casa pieza por pieza hasta las formas ms perfectas de prefabricacin y acabado en taller de unidades o secciones completas de viviendas, que son luego transportadas y simplemente colocadas sobre cimientos ya preparados. Entre ambos extremos hay muchas etapas intermedias, cada una de ellas con su caracterstico reparto de trabajo y especializaciones entre la fbrica y la obra. La adopcin de uno cualquiera de estos mtodos en determinadas circunstancias depender hasta cierto punto de la viabilidad tcnica, pero mucho ms de la justificacin econmica.

Bsicamente, todos los sistemas de construccin de viviendas de madera y mtodos de construccin estructural pueden dividirse en tres grandes categoras, segn el mayor o menor uso que se haga de la prefabricacin:

1. Ensamblado a pie de obra de miembros sueltos tales como diversos materiales de madera aserrada, productos de paneles, y otros elementos ms complejos hechos en fbrica, como puertas y ventanas.

2. Ensamblado de elementos a pie de obra hechos en fbrica, tales como paneles de paramento, suelos, etc.

3. Produccin en fbrica de secciones tridimensionales o de unidades de viviendas completas.

La primera categora incluye los mtodos que han ido desarrollndose tradicionalmente en la mayora de los pases y regiones en que abunda la madera. R.F. Blomquist (34) describe detalladamente los mtodos de ensamblado a pie de obra aplicados corrientemente en Amrica del Norte y que son los usados para la construccin de la gran mayora de casas monofamiliares en esa regin. Para que estos mtodos sean eficaces, hay que tener suficientes materiales normalizados y disponer de carpinteros especializados en la obra. La reduccin progresiva del despilfarro de materiales y de la mano de obra especializada necesaria se consigue mediante el precortado a medida, muescado, taladro, etc., de los diversos elementos de madera, ya sea en la fbrica o en los talleres del constructor.28 Las casas de madera terciada acartelada con entramado rgido descritas por A.W. Kempthorne (43), tambin han sido proyectadas para el ensamblado a pie de obra; el sistema se basa en el uso de plantillas sencillas y de materiales laminados normalizados para economizar mano de obra y materiales. Las casas de postes que describe D.H. Percival (44) tambin han sido concebidas para el ensamblado a pie de obra, pero parecen exigir ms especializacin por parte de los constructores.

28 Las etapas de cortado a medida y precortado se han ensayado sucesivamente en Surinam, y C.W.F. Tempelaar en Industrial production of housing in developing countries (47), examina las condiciones para aplicarlas con xito en los pases en desarrollo.

Casi todos los sistemas de construccin de viviendas prefabricadas de madera estran en la segunda categora de construccin panelizada.29 El tamao de los paneles para paredes suele ser equivalente a la altura de un piso y pueden ser estrechos o anchos. Generalmente, los paneles estrechos son de anchura normalizada para racionalizar la produccin, siendo las dimensiones ms corrientes de 3 4 pies (o su equivalente mtrico). En muchos sistemas, estas dimensiones permiten introducir puertas y ventanas en los paneles normalizados antes de que salgan del taller. Los constructores de paneles prefabricados anchos suelen adoptar dimensiones basadas en el largo total de una pared o una habitacin, ofreciendo una gama limitada de tipos de vivienda y manufacturando los paneles a medida para esos modelos seleccionados. Los fabricantes de paneles pequeos procuran, en cambio, dar mayor flexibilidad a los planos reduciendo el ancho de los paneles u ofreciendo varios anchos normalizados. Lo que se gana en flexibilidad de trazado y en facilidad de manejo y transporte de los materiales se pierde en tiempo y trabajo, por ser necesario realizar a pie de obra un mayor nmero de uniones que han de ser debidamente tratadas contra la intemperie, requerirse una mayor precisin en la fabricacin y ser ms difcil incorporar forros, acabados y servicios en las unidades pequeas. Usando paneles grandes es posible llegar a un grado considerable de acabado en fbrica e incorporar cables elctricos y tuberas. No obstante, en la mayora de los sistemas prefabricados, incluso tratndose de paneles grandes del tamao de una habitacin, se entregan las unidades slo con entramado y forros y algunas veces con revestimiento exterior. El revestimiento interior, la instalacin de servicios y los acabados decorativos se realizan generalmente a pie de obra. El uso de paneles para los elementos del suelo, el cielo raso y el techo es menos frecuente que para las paredes, excepto en los sistemas de construccin con paneles de revestimiento resistente.

29 Para un examen detallado de los mtodos de produccin de casas a base de paneles y componentes y de secciones vase J.L. Tucker, Industrialized housing (48), as como tambin el documento especial de K. Tiusanen, Production of prefabricated wooden houses (49).

Los sistemas ms adelantados de vivienda prefabricada consisten en la entrega desde la fbrica de secciones tridimensionales acabadas, o incluso de unidades de vivienda completas si stas son bastante pequeas. Como variante de este sistema existe el de unidades con partes plegables; en este sistema, el ncleo, incluidos los servicios, sale de fbrica como unidad tridimensional y las alas van plegadas durante el transporte hasta la obra. Excluyendo las viviendas mviles, este tipo de produccin casi no ha repercutido an en el total de viviendas que se producen actualmente incluso en los pases ms industrializados. Ms adelante se explicar por qu.

PREFABRICACIN: VENTAJAS E INCONVENIENTES

Los mtodos de produccin de viviendas enumerados ms arriba tienden a desplazar progresivamente el trabajo de construccin desde la obra hacia la fbrica. Las ventajas de este desplazamiento son numerosas:

1. La productividad de la mano de obra en el taller es mayor, puesto que se trabaja a cubierto con mejor organizacin y supervisin y es posible subdividir las actividades en operaciones repetitivas cortas. En consecuencia, son menos los trabajadores necesarios en la obra y en la fbrica conforme aumenta el desplazamiento de trabajo hacia la fbrica.30

30 En el Reino Unido, usando paneles prefabricados para la construccin de casas con entramado de madera se redujo casi a la mitad el nmero de horas/hombre por vivienda, a finales de la dcada 1960/69, en comparacin con los mtodos de construccin tradicional con ladrillo (11).

2. Aparte de los capataces y de los operarios de mquinas, etc., slo se necesita en el taller personal semiespecializado, que es ms fcil de capacitar. Adems, cuanto mayor es el desplazamiento de operaciones desde la obra hacia la fbrica, menor es la cantidad de mano de obra especializada necesaria para el ensamblado a pie de obra.

3. Slo es necesario tener maquinaria de costo relativamente bajo para trabajar la madera, herramientas de mano y plantillas sencillas, de modo que el equipo de produccin puede ir mejorndose progresivamente a medida que aumenta la escala de las operaciones.

4. Las casas se acaban antes; la rpida edificacin de estructuras de las casas permite instalar los servicios y efectuar las tareas de acabado a cubierto y terminar el conjunto ms rpidamente.

5. La aceleracin del giro del capital tiende a aumentar las utilidades.

6. Reduccin de desperdicios, despilfarro y prdidas semejantes de material.

7. Puede obtenerse mayor precisin en el acabado mediante el uso de plantillas y mejor control del trabajo.

A estas ventajas de la prefabricacin corresponden varias desventajas que tienden a limitar su crecimiento:

1. Conforme aumenta el grado de prefabricacin y preacabado va limitndose la eleccin de productos utilizables31 y se hace ms difcil el cumplimiento de reglamentos, que varan de una a otra localidad.

31 Una compaa del Reino Unido, que ofreca un tipo nico de casa prefabricada por secciones a un precio muy atrayente, por haber logrado reducir la mano de obra necesaria, se qued muy pronto sin pedidos (11).

2. El capital necesario para las inversiones en espacio y equipo de fbrica, y luego para su funcionamiento, crece en proporcin directa al aumentar el trabajo de prefabricacin.

3. Asimismo, crecen a prorrata los costos de almacenamiento y transporte y aumentan las dificultades de transporte al crecer el tamao y grado de acabado de los elementos.

4. Los gastos generales de fbrica son mucho mayores que para trabajos semejantes a pie de obra y slo pueden justificarse econmicamente si se produce una reduccin equivalente de la mano de obra necesaria para determinadas operaciones. Esto significa, por lo general, que a partir de cierto punto hace falta equipo de produccin y tcnicas mucho ms adelantados para realizar las operaciones en el taller.32

32 Despus de estudiar las tcnicas de produccin de viviendas en el Canad (5), H.B. Dickens llega a la conclusin de que, usando los diseos y materiales corrientes, es muy escasa la posibilidad de reducir la mano de obra necesaria una vez alcanzada la etapa de paneles completos es decir revestidos, o cerrados, por ambos lados (vase Figura 2).

5. Los paneles semiacabados grandes y las casas por secciones exigen el uso de equipo de edificacin mecanizado, lo cual significa ms inversin de capital y ms especializacin laboral.

6. La transferencia, socialmente deseable, de los trabajadores de la obra al ambiente abrigado y de mayor productividad de la fbrica obliga inevitablemente a despedir a unos cuantos obreros que ya no son necesarios. Esta situacin slo es admisible cuando el programa de construccin en fase de expansin puede absorber esta mano de obra sobrante cuando existen otras oportunidades de empleo.

FIGURA 2. - Contenido aproximado del factor trabajo (a pie de obra) en las diversas etapas de prefabricacin de una casa con entramado de madera. - FUENTE: Dickens, H.B., Trends in Canadian house production, Ottawa, National Research Council of Canada, Division of Building Research, 1969. Technical Paper N 299.

Hiptesis general, Una casa (tipo bungalow) de 1000 Pies2 de superficie sin albailera.

Etapa (a). Todo a pie de obra. Poco precortado, poca prefabricacin, excepto las ventanas (el trabajo de taller para las ventanas no se cuenta aqu).

Etapa (b). Principalmente a pie de obra. El trabajo en taller incluye: entramado precortado cerchas, armarios.

Etapa (c). Prefabricacin inicial. Aadir a (b) los siguientes trabajos hechos en taller: paredes de carga y tabiques revestidos por un lado puertas montadas.

Etapa (d). Paneles completos. Aadir a (c) los siguientes trabajos hechos en taller: paredes de carga y tabiques revestidos (cerrados por ambos lados) y con parte del cableado elctrico; hastiales; algo de fontanera y calefaccin.

Etapa (e), Paneles completos con instalaciones en el alma. Aadir a (d) los siguientes trabajos hechos en taller: seccin de cubierta; secciones de cielo raso (a veces); ms cableado elctrico y conductos fontanera montada en las paredes e instalaciones parciales, paredes de cocina con armarios montados; armarios empotrados; paquetes de piezas para montaje de calefaccin e instalaciones parcialmente montadas.

Etapa (f) Seccin transportable.

CONDICIONES PREVIAS PARA LA INDUSTRIALIZACIN DE LA PRODUCCIN DE CASAS DE MADERA

Para que prosperen los mtodos industrializados de produccin de casas de madera han de satisfacerse ciertas condiciones bsicas. Las ms importantes son:

La existencia de materiales de calidad adecuada, categora uniforme y dimensiones exactas.

Un mercado de volumen adecuado para los tipos particulares de casas o de elementos de casas.

Acertado diseo constructivo en lo tocante a las condiciones sociales, climticas u otras condiciones locales.

Una atmsfera de aceptacin del producto por parte de las autoridades urbansticas locales, por la industria de la edificacin y por el pblico en general; adems, el fomento del uso de esos productos debe ir acompaado de una dinmica campaa de promocin.

Adecuados medios de transporte.

Es significativo que en Europa hayan prosperado los sistemas de construccin industrializada y de prefabricacin, ya sea en las economas de planificacin centralizada o en los sectores pblicos de los pases de economa de mercado. Por ejemplo, en el Reino Unido, la construccin industrializada se aplic a casi la mitad de las viviendas producidas en el sector pblico durante estos ltimos aos, pero slo a un 5 por ciento aproximadamente de las producidas en el sector privado cuya magnitud es semejante. Casi todas las casas de entramado de madera (que han vuelto a introducirse recientemente en el Reino Unido) fueron por lo menos parcialmente prefabricadas y entregadas al sector pblico, principalmente a municipalidades y a corporaciones de ciudades nuevas.

No obstante, incluso en los sectores pblicos es corriente la fragmentacin y falta de uniformidad y continuidad de los pedidos, lo cual limita el alcance de la prefabricacin que puedan programar las organizaciones constructoras.33 Son pocas las fbricas que puedan beneficiarse de la aplicacin de economas de escala y trabajar a rgimen de produccin continua o semicontinua, en vez de por tandas intermitentes, y esas pocas se encuentran principalmente en pases industrializados con gran produccin de viviendas de madera.

33 El mayor pedido de casas con entramado de madera licitado en el Reino Unido en aos recientes fue de 700 casas, pero inclua 12 tipos diferentes. Se lleg a la conclusin de que, en tales circunstancias, el mtodo ms econmico era el ensamblado de paneles con plantillas sencillas y clavado a mano (11).

Durante los ltimos aos de la pasada dcada seguan construyndose con tcnicas de produccin a pie de obra entre el 80 y el 85 por ciento de las casas monofamiliares del gran mercado de Amrica del Norte. En estas tcnicas convencionales, dictadas por las condiciones del mercado, se han ido introduciendo, sin embargo, ciertas modificaciones desde hace varias dcadas, consistentes en aumentar el porcentaje de la construccin en fbrica y, en muchos casos, del acabado en fbrica de los componentes. El estudio realizado por Hansen (8) de un tpico bungalow canadiense, construido aplicando mtodos de edificacin a pie de obra, demuestra que el costo del factor trabajo represent menos de un tercio del costo de los materiales, mientras que anteriormente esta proporcin se haba considerado de partes iguales (vase Figura 3). La reduccin del contenido de mano de obra que se comprueba en este estudio indica que los materiales modernos de construccin, como son las ventanas premontadas, materiales laminados, cerchas, armarios, forros de aluminio para paredes y sofitos llevan un alto contenido de trabajo realizado en fbrica, que reduce considerablemente el tiempo de construccin a pie de obra al cabo de los aos.

FIGURA 3. - Precio de venta: desglose de los factores de costo. - FUENTE: Hansen, A.T., The mark V project. Part 1. A cost study of a typical bungalow, Ottawa, National Research Council of Canada, Division of Building Research. Housing Note N 29.

Esto parece indicar que el camino seguido por la industrializacin de la construccin de viviendas en Amrica del Norte ha consistido ms en la produccin de componentes que en la produccin de casas enteras. Segn E.G. Stern (20), ya en 1965 los fabricantes de componentes de madera estaban entregando, al parecer, los siguientes porcentajes de componentes hechos en fbrica con relacin al total utilizado en la construccin:

Porcentaje

Cerchas para techos63

Unidades de puerta y marco46

Paneles para paramentos exteriores32

Tabiques25

Paredes con ventanas20

Vigas cajonadas17

Paneles para