¿Qué es el entramado ligero de madera?
Desde finales del siglo XX, los arquitectos han empezado a decantarse cada vez más frecuentemente por los sistemas industrializados, olvidados en las pasadas décadas, debido a la necesidad de conseguir viviendas de construcción rápida y de alta eficiencia energética, sumada a la creciente preocupación por el medioambiente y una mayor sensibilidad por materiales más sostenibles.
Estos sistemas han formado parte de la tradición constructiva global desde hace más de dos siglos. Para encontrar sus orígenes tenemos que remontarnos hacia los primeros casos documentados, situados antes de la mitad del siglo XIX.
Los orígenes del sistema
El entramado ligero de madera es un sistema constructivo industrializado nació en Chicago el año 1832 como consecuencia de dos factores, la disponibilidad de productos industriales normalizados (madera aserrada y clavos) y la necesidad de disponer de un sistema rápido de construcción debido al aumento de demanda de vivienda.
Se estima que en 1833 la población de la ciudad era de 300 a 350 habitantes. En 1935, la población se multiplicó por diez, y en 1840 llegó a los 4479 habitantes. En los siguientes cinco años esta cifra casi se triplicó, y para mediados de siglo llegó a 28.960. Una década antes del siglo XX, Chicago tenía más de un millón de habitantes.
La madera se sometía a una normalización de los cortes y estandarización de las dimensiones, transformando el material extraído del bosque en un producto industrializado. Así pues, este sistema de armazón liviano (500 kg/m³) y de rápido montaje suponía en una revolución radical respecto a los sistemas existentes.
Un edificio construido mediante el sistema Balloon Frame se configura en tableros de madera para muros y suelos, unidos únicamente por clavos. El corte de las piezas se realizaba orientando las fibras en la dirección óptima para resistir los esfuerzos, de manera que la escuadría necesaria se reducía al máximo, aligerando la estructura sin restarle estabilidad ni resistencia.
Su nombre se debe al peso que tiene la estructura por metro cuadrado, menor en comparación al peso que resulta en las construcciones de entramado pesado, o en construcciones con materiales más convencionales.
Entrando en detalles más técnicos, a nivel estructural funciona a través de muchos elementos de pequeña dimensión llamados montantes (piezas normalizadas y certificadas) con lo que se facilita la modulación y la industrialización. Estos montantes se ligan tanto en la parte superior e inferior del muro a través de unos testeros (inferior y superior).
Este armazón reducía las variaciones en el asentamiento de la estructura y las distorsiones en las aberturas de puertas y armarios. La estructura se revestía posteriormente por ambos lados con una chapa de tableros estructurales apoyados sobre unos travesaños diagonales.
Llamado irónicamente “estructura globo” debido a su ligereza visual, acabó siendo la solución con la que se ha construido la mayoría de los edificios residenciales, así como un número significativo de edificios no residenciales de la historia norteamericana.
Otros ejemplos históricos
Las construcciones modulares ligeras tuvieron un éxito inmediato a nivel comercial, tanto es así que ya en la segunda mitad del siglo XIX, más de la mitad de viviendas en Estados Unidos estaban industrializadas.
Entre los años 1908 y 1940, SEARS vendió 75.000 hogares a través de su programa Modern Homes. Durante su vida, la empresa diseñó más de 370 modelos diferentes. Los proyectos podían ser customizados según los gustos del comprador y los modelos más modernos llevaban incorporados sistemas activos de climatización como calefacción central, electricidad, luminarias o incluso fontanería.
Cuando comenzó a vender casas por correo, una quinta parte del país se suscribió. Los estadounidenses de cualquier lugar podían hojear las 1.400 páginas del catálogo y sus más de 100.000 artículos y, a través de una simple comanda, hacer que cualquiera de sus proyectos fuera entregado en sus puertas.
Tras la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), la necesidad de vivienda a nivel mundial dará un nuevo empujón a la vivienda industrializada. Se dan por entonces las condiciones perfectas, utilizando los avances tecnológicos propiciados por la gran contienda; empezando por la reconversión de la industria bélica y aviónica en fábricas de viviendas.
En aquel ambiente, entre 1943 y 1948 Walter Gropius y Konrad Wachsmann, desarrollan la Packaged House, un sistema de construcción de vivienda mediante un panel estándar de madera que, con una unión universal, es capaz de componer forjados y envolvente, adaptándose a configuraciones flexibles. Se generaron numerosos paneles para conformar diferentes combinaciones de suelos, cerramientos opacos y cerramientos con huecos, así como cubiertas planas o inclinadas.
El módulo lo bastante flexible como para permitir todo tipo de composiciones. Se buscaba cubrir el target más amplio posible para llegar al máximo número de clientes.
En el año 1937, Alvar Aalto abordó el diseño y la construcción de una primera serie de viviendas prefabricadas de madera para la población trabajadora. El objetivo era fabricar una casa unifamiliar fácil de construir, pero con una estética moderna. Las soluciones tipo fueron llamadas con el nombre de AA-System.
A diferencia de otros tipos de casas en el período de reconstrucción de postguerra, las casas del Sistema AA se caracterizan por una volumetría poco usual. Cubiertas asimétricas de dos aguas cuya extensión creaba un porche de entrada y fachadas modulares con aberturas de geometría horizontal.
Este nuevo sistema se diferenciaba también por la búsqueda de un diseño que se adaptara a la topografía y que tuviera en cuenta la orientación del edificio y la ubicación de las habitaciones en relación con las corrientes de aire. Nace la industrialización flexible.
De 1949 a 1974, el prolífico promotor inmobiliario Joseph Eichler colaboró con arquitectos de renombre para construir unas 11.000 viviendas entre la bahía de San Francisco y el sur de California. Decidió contratar a los mejores arquitectos de la época con la idea de democratizar el alto diseño arquitectónico.
El proceso constructivo, más que construir unos módulos en fábrica, consistía en transformar la construcción in-situ era una verdadera cadena de montaje. A través de una secuencia de tareas, los encargados de cada oficio iban trabajando de parcela en parcela en un proceso que se dividía en doce pasos de un día de duración cada uno.
El uso de piezas estandarizadas proporcionaba a las casas un carácter reproducible, logrando que se construyeran enteros barrios en cuestión de semanas.
En 1998 IKEA se asoció con la empresa de construcción Skanska para crear la vivienda BoKlok, palabra que se traduce como “Casa Elegante” en sueco. Desde entonces se han completado más de 11.000 edificios en Suecia, Finlandia, Dinamarca y Noruega. De media, según datos ofrecidos por la compañía, se construyen 1.200 viviendas al año.
Las viviendas BoKlok nacieron con el objetivo de poder llegar a todos los públicos, especialmente en una época en que la obra nueva en Suecia estaba fuera del alcance de la clase trabajadora
Las casas siguen el ideario de IKEA, gran volumen de producción, precios bajos y fabricación industrializada. Las primeras casas fueron un éxito, generaron críticas favorables en medios de comunicación y en las principales revistas de diseño.
Nacido en 1980 bajo el lema “productos de calidad sin marca” (Mujirushi Ryōhin), el gigante del japonés MUJI es pionero en el mundo del diseño gracias a su estética simple y moderna.
Las viviendas MUJI aterrizaron en el mercado de la vivienda a principio de los dos miles, después de las de IKEA. Lo hicieron a través de una idea muy simple, viviendas en serie basadas en la belleza de lo humilde y en la sencillez utilitaria. Al igual que sus productos, los edificios son simples y sin adornos. Utilizando materiales naturales y métodos de construcción de bajo impacto medioambiental.
Las casas se distinguen por un diseño basado en el ‘Kanketsu’, el concepto de simplicidad, un compromiso medioambiental basado en el reciclaje y la reducción de residuos en la fabricación.
Como evoluciona en el siglo XXI
Actualmente España ya está encaminada hacia una senda más verde, pero la realidad es que los edificios de nueva construcción con sistemas convencionales, mayoría en número, llevan tiempo suspendiendo en materia medioambiental. Sin embargo, el mercado de la vivienda es uno de los que mayor transformación ha sufrido y el número de proyectos pioneros llevados a cabo con estructura de madera empieza a despuntar.
Entre las empresas más prometedoras está ARQUIMA, constructora líder en el sector de la edificación industrializada con criterios de construcción pasiva, salud, sostenibilidad y máxima eficiencia energética.
El sistema de ARQUIMA recoge toda la experiencia acumulada en construcción industrializada de las últimas décadas y propone un sistema parecido al Baloon Frame. Una serie de bastidores de madera aserrada de pequeña escuadría arriostrados entre sí mediante tableros estructurales. La cámara generada se rellena con aislamiento termo-acústico, ya sean fibras vegetales o lanas minerales.
El mismo esquema compositivo de los muros se sigue en forjados y cubiertas. En este caso, en lugar de ser montantes verticales hablamos de vigas y viguetas horizontales, distanciadas según el cálculo estructural, que se cierran igualmente tanto arriba como abajo con un tablero estructural. Como en el caso anterior, los vanos se rellenan de material aislante. Las uniones entre elementos del entramado se realizan a través de fijaciones mecánicas realizadas con maquinaria CNC. Estas uniones se llevan a cabo en líneas de fabricación, logrando una productividad muy alta en la confección de módulos.
Mediante este sistema se pueden fabricar estructuras de fachadas, muros de carga, forjados y cubiertas que, al unirse en tres dimensiones, consiguen una estructura espacial (envolvente) estable y arriostrada.
Este proceso asegura precisión, optimizando el ensamblaje y la calidad de nuestras envolventes. Posteriormente, durante el montaje in-situ, las uniones entre módulos se efectúan con tirafondos y elementos de anclaje a cimentación. Este método asegura una instalación rápida y segura, manteniendo la integridad estructural y facilitando la fabricación del proyecto con gran eficiencia.
Las ventajas del sistema son únicas
El entramado ligero ofrece ventajas significativas en eficiencia energética y sostenibilidad. Consigue mejorar de manera importante la transmitancia térmica respecto a otros sistemas como el CLT, el Steel Frame o el Hormigón Prefabricado para el mismo espesor de muro. Integra en un único paquete la estructura portante, el aislamiento térmico-acústico y los cerramientos, lo cual acelera notablemente la ejecución del proyecto y maximiza la superficie útil interior.
En términos de rapidez de ejecución, el entramado ligero, permite una fabricación y montaje rápidos, eficientes y muy industrializados. Los sistemas en CLT y Steel Frame también ofrecen tiempos de construcción rápidos, pero requieren de mucho más trabajo in-situ al tener un grado de industrialización mucho menor. En el caso de sistemas de hormigón prefabricado, los tiempos de fabricación son más largos debido a los procesos de curado y la necesidad de herramientas y equipos pesados para su confección.
En términos de adaptación, el entramado ligero ofrece una gran flexibilidad en el diseño arquitectónico, permitiendo modificaciones y personalizaciones incluso después de la construcción. Por otro lado, materiales como el CLT o el Hormigón, aunque también permiten la personalización en el diseño inicial, son más masivos y rígidos una vez instalados. Esto significa que hacer ajustes significativos después de la instalación es más complejo y costoso debido a su naturaleza estructural sólida y menos adaptable.
El sistema más completo
El entramado ligero ofrece ventajas significativas en eficiencia energética y sostenibilidad. Consigue mejorar de manera importante la transmitancia térmica respecto a otros sistemas como el CLT, el Steel Frame o el Hormigón Prefabricado para el mismo espesor de muro. Integramos en un único paquete la estructura portante, el aislamiento térmico-acústico y los cerramientos, lo cual acelera notablemente la ejecución del proyecto y maximiza la superficie útil interior.
Eficiencia y Sostenibilidad.
Además, el uso de materiales naturales y recursos renovables, las uniones en seco y la reducción drástica de residuos hacen que el entramado ligero sea una opción especialmente sostenible que combina eficiencia, rapidez y sostenibilidad posicionándolo como una alternativa excelente para la descarbonización del sector. En cambio, el Steel Frame y Hormigón tienen una huella de carbono mayor debido sus procesos de fabricación intensivos y peores prestaciones térmicas.
Mayor rapidez de ejecución
En términos de rapidez de ejecución, el entramado ligero, permite una fabricación y montaje rápidos, eficientes y muy industrializados. Los sistemas en CLT y Steel Frame también ofrecen tiempos de construcción rápidos, pero requieren de mucho más trabajo in-situ al tener un grado de industrialización mucho menor. En el caso de sistemas de Hormigón Prefabricado, los tiempos de fabricación son más largos debido a los procesos de curado y la necesidad de herramientas y equipos pesados para su confección.
Mayor adaptación a los cambios
En términos de adaptación, el entramado ligero ofrece una gran flexibilidad en el diseño arquitectónico, permitiendo modificaciones y personalizaciones incluso después de la construcción. Por otro lado, materiales como el CLT o el Hormigón, aunque también permiten la personalización en el diseño inicial, son más masivos y rígidos una vez instalados. Esto significa que hacer ajustes significativos después de la instalación es más complejo y costoso debido a su naturaleza estructural sólida y menos adaptable.
Acumula más de un siglo del I+D+i
Con los años las edificaciones de madera se han equipado con materiales de última tecnología como sistemas de láminas de difusión variable (frenos de vapor y herméticas al aire) con una resistencia a la difusión de vapor variable ofrecen a la construcción un mayor grado de protección ante la humedad comparado a las láminas convencionales.
En invierno son más cerradas a la difusión de vapor y protegen así el aislamiento ante la entrada de humedad. En verano sin embargo pueden bajar su resistencia a la difusión de vapor de tal manera que permiten un secado y una redifusión desde el aislamiento al interior.
Ante todo, se debe asegurar el cumplimiento de los requisitos mínimos: control de calidad, conservación y mantenimiento. También habrá que tener en cuenta los requisitos solicitados por el CTE (Código Técnico de Edificación), documento de obligatorio cumplimiento en nuestro país.
Acabados personalizados
Siguiendo la filosofía de una industrialización flexible, el sistema de ARQUIMA se puede adaptar a diferentes tipos de terreno y requerimientos estéticos. No se estandariza el edificio, si bien sus elementos. De esta manera se logran proyectos totalmente personalizables.
Fabricamos un paquete compuesto por estructura portante, barrera de vapor difusión de difusión variable con rastrelado por el interior y, en caso de fachadas ventiladas, incluso revestimientos exteriores. Las carpinterías también se montan en fábrica, logrando una envolvente totalmente terminada.
Para los módulos de fachada se usa una estructura portantes de montantes 45×145 mm separados 60 cm, entre los cuales se sitúan 145 mm de aislamiento térmico-acústico. Estos montantes se cierran con paneles estructurales de 9 mm a cada lado.
La solución más industrializada son las fachadas ventiladas, opción que consiste en montar paneles exteriores de junta abierta, dejando una cámara ventilada. Esta cámara permite la circulación del aire, mejorando el rendimiento térmico durante los meses de verano.
Las posibilidades de diseño son variadas, ya que se pueden utilizar diferentes materiales para el revestimiento exterior, como madera natural, piedra, paneles metálicos o composites. Cada material ofrece distintas texturas, colores y acabados, lo que permite adaptarse a cualquier preferencia estética.
Las fachadas acabadas con un SATE (Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior) son la mejor solución para mejorar la eficiencia energética de la envolvente.
Este sistema implica la aplicación de una capa extra de aislamiento en el exterior de la estructura de madera, seguido de una capa de acabado que protege y decora la fachada. Al colocar el aislamiento por el exterior de manera continua, se logran eliminar puentes térmicos.
Para el acabado exterior se usan revocos de cal y silicatos, evitando en todo momento revestimientos acrílicos puesto que no permitirían la transpirabilidad de la envolvente.
En cuanto a los materiales aislantes, en ARQUIMA usamos solamente fibra de madera y corcho, materiales sanos y transpirables evitando en todo momento otros como el XPS o EPS que pueden provocar condensaciones intersticiales.
Los acabados en SATE no se pueden industrializar. Se tienen que llevar a cabo in-situ para garantizar la colocación a contrajunta de las placas de aislamiento y garantizar su continuidad por toda la envolvente.
Un sistema que ha ganado muchos premios
ARQUIMA es una pionera en la construcción sostenible e innovadora. Nuestro enfoque en la calidad, la sostenibilidad y la eficiencia energética nos ha permitido ganar numerosos premios internacionales de diseño y arquitectura. Estos reconocimientos son un testimonio de su compromiso con la excelencia y la innovación.
Además, nos enorgullecemos de certificar nuestros edificios bajo los estándares más exigentes del sector. Esto incluye certificaciones reconocidas a nivel mundial, como el Certificados Passivhaus, que garantiza un alto rendimiento energético y un bajo impacto ambiental o el Certificado GBCe VERDE que garantiza el empleo de materiales con impacto ambiental reducido.
La combinación de premios y certificaciones posiciona a ARQUIMA como un líder en la industria de la construcción sostenible con entramado ligero de madera.
Premio Sustainability Action 2022
Premio Green Solution Awards 2020
Premio NAN Eficiencia energética 2020
Finalistas Premios FAD 2020
Finalista bienal arquitectura y urbanismo
Premio Opinión Premios FAD 2019
La vivienda más sostenible de Europa es de madera
En búsqueda de los resultados más exigentes, nuestra vivienda premium LA MOLA, ha nacido desde su primer esbozo para ser un modelo a seguir desde el punto de vista de la eficiencia energética, así como de la sostenibilidad ambiental de sus materiales.
Por ello se decidió trabajar durante todo el proceso para obtener los máximos certificados de garantía correspondientes en cada uno de los ámbitos.
Siendo en resultado la casa más sostenible de Europa, la primera que ostenta simultáneamente las categorías máximas del certificado Passivhaus y Verde GBCe (Categoría Premium y 5 hojas VERDE, respectivamente).
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